CN104086939A - 一种高模量高韧性高光泽聚丙烯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高模量高韧性高光泽聚丙烯及其制备方法，其是由80-95重量份嵌段共聚聚丙烯、5-20重量份高结晶共聚聚丙烯、10-40重量份无机矿物、5-20重量份抗冲改性剂经混合、挤出造粒制备而成。本发明用抗冲改性剂对聚丙烯进行改性，可以提高材料的韧性，但同时又会造成其模量、光泽度的降低；用高结晶聚丙烯提高聚丙烯材料的模量与光泽度。与现有聚丙烯相比，本发明所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯处在一个临界状态，同时拥有高模量、高韧性、高光泽，是一种性能优良的改性聚丙烯。

Description

一种高模量高韧性高光泽聚丙烯及其制备方法
 
技术领域
本发明属于改性聚丙烯技术领域，尤其涉及一种高模量高韧性高光泽聚丙烯及其制备方法。
 
背景技术
聚丙烯作为通用热塑性塑料中增长最快的品种，在经济建设和人民生活中的地位日益重要，其密度小、价格低，应用非常广泛。在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材、家具等方面具有广泛的应用。聚丙烯分为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，该两种不同聚合方式的材料性能有较大差异，其中均聚聚丙烯具有透明性高，刚性强等优点，但同时其具有韧性差、尺寸稳定性差、低温易发脆和易老化等缺点，限制了其适用范围；而共聚聚丙烯，具有耐热性能好、尺寸稳定性好、加工性能好以及低温韧性好的优点，但不少共聚聚丙烯存在低透明度低、低刚性等缺点。
所以在实际应用中，往往需要对聚丙烯进行改性，来提高聚丙烯的强度或者韧性，来适应不同场景的需求。目前对聚丙烯进行改性的最常用改性剂为无机矿物，如滑石粉、碳酸钙、云母粉，在我国广泛存在，价格低，且没有毒性，常被用来对聚丙烯进行改性以达到增强聚丙烯强度的目的。然而，直接用矿粉对聚丙烯进行改性时，容易出现分散不均、团聚等现象，却导致其韧性和光泽度下降。
 
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有技术缺陷，提供一种高模量高韧性高光泽聚丙烯及其制备方法。
一种高模量高韧性高光泽聚丙烯，由以下组份按重量份制备而成：
嵌段共聚聚丙烯：80-95份；
高结晶共聚聚丙烯：5-20份；
无机矿物：10-40份；
抗冲改性剂：5-20份；
所述嵌段共聚聚丙烯和高结晶共聚聚丙烯之和为100份；高结晶共聚聚丙烯、无机矿物与抗冲改性剂的重量比为1：2：1；
所述嵌段共聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度在23℃、50%RH时不小于60KJ/m2；
所述高结晶共聚聚丙烯的结晶度≥40%。
进一步，所述的无机矿物平均粒径≥2500目、白度≥95%。
所述的无机矿物为滑石粉或云母粉。
所述的嵌段共聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度在-30℃、50%RH时不小于10KJ/m2。
所述的抗冲改性剂为乙烯-辛烯共聚弹性体。
本发明的另一个目的是提供一种制备上述高模量高韧性高光泽聚丙烯的方法，按照重量份称取80-95份嵌段共聚聚丙烯、5-20份高结晶共聚聚丙烯、10-40份无机矿物、5-20份抗冲改性剂混合均匀后加入到挤出机中，在180-220℃挤出造粒，即可制备高模量高韧性高光泽聚丙烯。
本发明所述的制备方法不仅适用于单螺杆挤出机，也适用于双螺杆挤出机。
本发明中的嵌段共聚聚丙烯具有优异的韧性，如果只用无机矿物对聚丙烯进行改性，虽然可以提高聚丙烯材料的模量，但同时会导致其韧性下降。如果用抗冲改性剂对聚丙烯进行改性，可以提高其韧性，但同时又会造成其模量、光泽度的降低。然后可以用高结晶聚丙烯提高聚丙烯材料的模量与光泽度。
所以本发明将无机矿物、抗冲改性剂、嵌段共聚聚丙烯、高结晶共聚聚丙烯按照本发明所述的组分进行搭配，可以得到一种高模量高韧性高光泽聚丙烯，使聚丙烯处在一个临界状态，同时拥有高模量、高韧性、高光泽，这就是本发明所述高模量高韧性高光泽聚丙烯与现有聚丙烯相比最大的优点。
 
具体实施方式
本发明实施例中所用原材料的相关性能如表1，除特殊说明外，实施例中各组分都为重量份数。
所述嵌段共聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度在23℃、50%RH时不小于60KJ/m2；在-30℃、50%R时不小于10KJ/m2。
所述高结晶共聚聚丙烯的结晶度≥40%。
 
表1 原材料一览表
名称 简写 型号 供应商
嵌段共聚聚丙烯 PP K9026 燕山石化
高结晶共聚聚丙烯 PP EA5075 巴塞尔
嵌段共聚聚丙烯 PP EP5077 巴塞尔
高结晶共聚聚丙烯 PP AX668 新加坡聚烯烃
滑石粉 Talc HTP1L 和氏璧化工
乙烯-辛烯共聚弹性体 POE 8150 陶氏化学
乙烯-辛烯共聚弹性体 POE 8480 陶氏化学
云母粉 Mica 2500 徐州金亚
实施例1
按照重量份称取80份嵌段共聚聚丙烯K9026、20份高结晶共聚聚丙烯EA5075、40份滑石粉HTP1L、20份抗冲改性剂POE8150，混合均匀后加入到挤出机中，在180-220℃挤出造粒，制得本发明所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯，性能测试结果如表2。
实施例2
按照重量份称取90份嵌段共聚聚丙烯K9026、10份高结晶共聚聚丙烯EA5075、20份滑石粉HTP1L、10份抗冲改性剂POE8150，混合均匀后加入到挤出机中，在180-220℃挤出造粒，制得本发明所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯，性能测试结果如表2。
实施例3
按照重量份称取95份嵌段共聚聚丙烯K9026、5份高结晶共聚聚丙烯EA5075、10份滑石粉HTP1L、5份抗冲改性剂POE8150，混合均匀后加入到挤出机中，在180-220℃挤出造粒，制得本发明所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯，性能测试结果如表2。
实施例4
按照重量份称取88份嵌段共聚聚丙烯EP5077、12份高结晶共聚聚丙烯AX668、24份云母粉2500、12份抗冲改性剂POE8480，混合均匀后加入到挤出机中，在180-220℃挤出造粒，制得本发明所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯，性能测试结果如表2。
表2 实施例1-4性能测试结果
备注：表中N是表示用5.4J大摆锤对制备的聚丙烯材料进行悬臂梁缺口冲击强度测试而没有发生断裂，故没有具体读数。
从表2可以看出，本发明制备的高模量高韧性高光泽聚丙烯既保持了较高的弯曲模量，又保持了优异的常温韧性和低温韧性，同时光泽度很高。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高模量高韧性高光泽聚丙烯，其特征在于：由以下组份按重量份制备而成：
嵌段共聚聚丙烯：80-95份；
高结晶共聚聚丙烯：5-20份；
无机矿物：10-40份；
抗冲改性剂：5-20份；
所述嵌段共聚聚丙烯和高结晶共聚聚丙烯之和为100份；高结晶共聚聚丙烯、无机矿物与抗冲改性剂的重量比为1：2：1；
所述嵌段共聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度在23℃、50%RH时不小于60KJ/m2；
所述高结晶共聚聚丙烯的结晶度≥40%。
2.根据权利要求1所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯，其特征在于：所述的无机矿物平均粒径≥2500目、白度≥95%。
3.根据权利要求1所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯，其特征在于：所述的无机矿物为滑石粉或云母粉。
4.根据权利要求1所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯，其特征在于：所述的嵌段共聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度在-30℃、50%HR时不小于10KJ/m2。
5.根据权利要求1所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯，其特征在于：所述的抗冲改性剂为乙烯-辛烯共聚弹性体。
6.一种制备如权利要求1所述的高模量高韧性高光泽聚丙烯的方法，其特征在于：按照重量份称取80-95份嵌段共聚聚丙烯、5-20份高结晶共聚聚丙烯、10-40份无机矿物、5-20份抗冲改性剂混合均匀后加入到挤出机中，在180-220℃挤出造粒，即可制备高模量高韧性高光泽聚丙烯。
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