CN105273304A - 一种低温抗冲击性能的改性pp/pe共混材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，该共混材料是由85％～99.6％PP，0～10％PE，0.1～1％增容剂，0.1～1％抗氧化剂，0.1～1％光稳定剂，0.1～1％润滑剂制备得到。所述的PP为共聚聚丙烯或者均聚聚丙烯树脂中的一种或几种。共聚聚丙烯的熔体流动速率(MFR)为10～80g/10min，其悬臂梁缺口冲击强度不小于5KJ/m2(23℃)，均聚聚丙烯熔体流动速率为5～80g/10min，其悬臂梁缺口冲击强度不小于3KJ/m2(23℃)。所述的PE为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或者线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的一种或者几种。本发明采用在PP体系中加入PE以及添加剂来改善塑料制品的低温冲击性能，制备方法工艺简单，所制得的桶具既有刚性增韧的效果又能提高其抗冲击性能。

Description

一种低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体的说是一种低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料。
背景技术
聚丙烯(PP)是通用热塑性树脂中增长最快的品种之一，广泛应用于工业生产的各个领域。它作为吹塑产品的重要原料，来源丰富，价格便宜，加工性能好，应用十分广泛。但是因其低温脆性、尺寸稳定性特别是缺口敏感性较差，应用受到了一定的限制。PP共混增韧的方法以其工业化投资少、迅速易行并且效果显著等特点而被广泛应用。共混增韧改性是指弹性体或者其他塑料作为改性剂与PP共混，以此来改善PP的韧性。常用的改性剂主要分为塑料、橡胶或者弹性体及无机刚性粒子几大类。
采用塑料作为PP的增韧改性剂，不及可以达到增韧目的，而且可以使材料的耐磨性、染色性能等得到很大程度改善，并且价格较为低廉。应用较多的有高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(ILDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)等。但是由于它们跟PP的相容性差，要使体系达到较高的韧性，往往需要加大改性剂的用量或者加入相容剂。
用PE增韧PP是最常用、最经济，也是最成功的共混增韧体系。PP与PE都是结晶性聚合物，他们之间没有形成共晶，而是各自结晶，形成相容性不良的多相体系。但是两种晶体之间却发生相互制约作用，这种制约作用可以破坏PP的球晶结构，PP球晶被PE分割成晶片，使PP不能生产球晶。PE用量越大，分割越明显，PP晶体则被细化，PP晶体尺寸变小，这促使PP和PE共混体系的冲击强度得到提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有刚性增韧效果又有抗冲击性能，同时力学性能又不降低的改性PP/PE共混材料。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其各组分按重量百分比计算如下：
PP：85％～99.6％
PE：0～10％
增容剂：0.1～1％
抗氧化剂：0.1～1％
光稳定剂：0.1～1％
润滑剂：0.1～1％
上述的PP为共聚聚丙烯或者均聚聚丙烯树脂中的一种或几种。共聚聚丙烯的熔体流动速率(MFR)为10～80g/10min，其悬臂梁缺口冲击强度不小于5KJ/m2(23℃)，均聚聚丙烯熔体流动速率为5～80g/10min，其悬臂梁缺口冲击强度不小于3KJ/m2(23℃)。
上述的PE为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或者线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的一种或者几种。
上述的增容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)。
上述的抗氧化剂为一种在高温加工过程中抑制和延缓聚合物材料氧化和降解的化学助剂。可选用的抗氧剂是阻酚类、胺类、硫脂类等。优先选择的抗氧剂有2,6-二叔丁基对甲酚、2，4,6-三叔丁基苯酚中的一种或者多种复配。
上述的光稳定剂为2-羟基-4甲氧基二苯甲酮。
上述的润滑剂为聚乙烯蜡、EVA蜡OP蜡乙撑双硬酯酰胺中的一种或者几种。
上述的一种低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，制备过程包括如下步骤：
(1)原料混合：将聚丙烯粒料、聚乙烯粒料和各种所需的添加剂按组成原料的重量百分比称取，然后加入高速混合机中高速搅拌3～10次，每次8～10分钟。
(2)熔融塑化：设定双螺杆挤出机温度为170～200℃，将混合好的物料分批加入双螺杆挤出机中熔融塑化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用在PP体系中加入PE以及添加剂来改善塑料制品的低温冲击性能，制备方法工艺简单，所制得的桶具既有刚性增韧的效果又能提高其抗冲击性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明技术方案。
实施例1：
低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其各组分质量百分数配比如表1所示。
原料名称 重量百分比(％)
聚丙烯树脂 98
聚乙烯 0
增容剂 0.5
抗氧化剂 0.5
光稳定剂 0.5
润滑剂 0.5
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其制备方法如下：
按表1所述的原料用量百分比称好，然后高速混合机中高速搅拌3～10次，每次8～10分钟。设定双螺杆挤出机温度为170～200℃，将混合好的物料分批加入双螺杆挤出机中熔融塑化。挤出机把聚合物熔体泵入机头内，两半模具合上，启动气泵，空气经阀门和气体比例阀进入风环，经稳定后的气流通过风环的环形通道后进入模腔最后挤出型坯。挤出管坯至需要长度时用切刀切断，接着注入压缩空气，使型坯吹胀而贴紧模腔。最后脱模及对成品进行后处理。
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料的检测结果如表所示。
实施例2：
温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其各组分质量百分数配比如表2所示。
原料名称 重量百分比(％)
聚丙烯树脂 96
聚乙烯 2
增容剂 0.5
抗氧化剂 0.5
光稳定剂 0.5
润滑剂 0.5
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其制备方法如实施例1。
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料的检测结果如表所示。
实施例3：
温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其各组分质量百分数配比如表3所示。
原料名称 重量百分比(％)
聚丙烯树脂 94
聚乙烯 4
增容剂 0.5
抗氧化剂 0.5
光稳定剂 0.5
润滑剂 0.5
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其制备方法如实施例1。
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料的检测结果如表所示。
实施例4：
温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其各组分质量百分数配比如表4所示。
原料名称 重量百分比(％)
聚丙烯树脂 92
聚乙烯 6
增容剂 0.5
抗氧化剂 0.5
光稳定剂 0.5
润滑剂 0.5
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其制备方法如实施例1。
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料的检测结果如表所示。
实施例5：
温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其各组分质量百分数配比如表5所示。
原料名称 重量百分比(％)
聚丙烯树脂 90
聚乙烯 8
增容剂 0.5
抗氧化剂 0.5
光稳定剂 0.5
润滑剂 0.5
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其制备方法如实施例1。
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料的检测结果如表所示。
实施例6：
温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其各组分质量百分数配比如表6所示。
原料名称 重量百分比(％)
聚丙烯树脂 88
聚乙烯 10
增容剂 0.5
抗氧化剂 0.5
光稳定剂 0.5
润滑剂 0.5
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其制备方法如实施例1。
本实施例的温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料的检测结果如表7所示。
性能指标 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
缺口冲击强度(KJ/m2) 32 30 28 25 22 20
弯曲模量(MPa) 1105 1126 1198 1234 1302 1385
脆韧转变温度(℃) 16.5 -3.6 -4.8 -3.1 -1.1 1.8

Claims (8)

1.一种低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其特征在于：其制备原料包括以下质量百分比的成分：
PP：85％～99.6％
PE：0～10％
增容剂：0.1～1％
抗氧化剂：0.1～1％
光稳定剂：0.1～1％
润滑剂：0.1～1％。
2.根据权利要求1所述的低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其特征在于，所述的PP为共聚聚丙烯或者均聚聚丙烯树脂中的一种或几种。共聚聚丙烯的熔体流动速率(MFR)为10～80g/10min，其悬臂梁缺口冲击强度不小于5KJ/m2(23℃)，均聚聚丙烯熔体流动速率为5～80g/10min，其悬臂梁缺口冲击强度不小于3KJ/m2(23℃)。
3.根据权利要求1所述的低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其特征在于，所述的PE为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或者线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其特征在于，所述的增容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)。
5.根据权利要求1所述的低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其特征在于，所述的抗氧化剂为一种在高温加工过程中抑制和延缓聚合物材料氧化和降解的化学助剂。可选用的抗氧剂是阻酚类、胺类、硫脂类等。优先选择的抗氧剂有2,6-二叔丁基对甲酚、2，4,6-三叔丁基苯酚中的一种或者多种复配。
6.根据权利要求1所述的低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其特征在于，所述的光稳定剂为2-羟基-4甲氧基二苯甲酮。
7.根据权利要求1所述的低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其特征在于，所述的润滑剂为聚乙烯蜡、EVA蜡OP蜡乙撑双硬酯酰胺中的一种或者几种。
8.权利要求1～7任意一项所述的低温抗冲击性能的改性PP/PE共混材料，其特征在于，制备过程包括以下步骤：
(1)原料混合：将聚丙烯粒料、聚乙烯粒料和各种所需的添加剂按组成原料的重量百分比称取，然后加入高速混合机中高速搅拌3～10次，每次8～10分钟。
(2)熔融塑化设定双螺杆挤出机温度为170～200℃，将混合好的物料分批加入双螺杆挤出机中熔融塑化。
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