CN106519452A - 一种高亮度pp及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

该发明涉及一种高亮度PP，包括以下原料组分：PP、PMMA、气相二氧化硅、改性亚克力粉、改性硅酸钠、改性铝灰、三苯基膦、亚磷酸三苯酯，改性亚克力粉由亚克力粉、乙醇和顺丁烯二酸反应制得，改性硅酸钠由硅酸钠、乙醇、羟基丙酸反应制得，改性铝灰由铝灰、三乙烯四胺和乙醇反应制得。该发明具有优异的填料分散性、高亮度、相容性、低体积收缩率等优势。

Description

一种高亮度PP及其制备方法
技术领域
该发明涉及一种高亮度PP及其制备方法。
背景技术
PP具有透明性，无毒、无味，化学稳定性，密度小，耐热性，电绝缘性能等性能。聚丙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑等方法成型，广泛应用于塑料管材、高透材料、家用电器、食品包装、汽车内饰、汽车部件等领域。
目前，PP材料在填料分散性、高亮度、相容性、低体积收缩率等性能需要进一步提升。该发明采用PP、PMMA、气相二氧化硅、改性亚克力粉、改性硅酸钠、改性铝灰等为原料制备了高亮度PP，该方法制备的高亮度PP具有优异的填料分散性、高亮度、相容性、低体积收缩率等性能。
发明内容
该发明的目的在于提供一种高亮度PP的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的填料分散性、高亮度、相容性、低体积收缩率等性能。
为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。
一种高亮度PP及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将铝灰、三乙烯四胺和乙醇按照份数比为100：35～55：93～110加入到反应器中，搅拌速度为85～115r/min，维持体系温度70～85 ℃条件下反应0.2～0.6h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；(2)、将硅酸钠、乙醇、羟基丙酸按照份数比100：10～15：28～40加入到反应釜中，搅拌速度为90～120r/min，维持体系温度45～60 ℃条件下反应0.2～0.5h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；(3)、将亚克力粉、乙醇和顺丁烯二酸按照份数比100：3～7：27～35加入到反应釜中，在温度145～155 ℃，搅拌速度为65～80r/min条件下反应0.3～0.8 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；(4)、将PP、PMMA、气相二氧化硅、改性亚克力粉、改性硅酸钠、改性铝灰、三苯基膦、亚磷酸三苯酯按照份数比100：8～15：13～19：28～37：8～17：3～5：5～9：1～3加入到开炼机中，用开炼机在温度192～215℃混合反应0.2～0.7h，用挤出机在温度192～215℃挤出成型，即得到高亮度PP。
本申请中，各主要组分所起的作用如下：
所述的铝灰的目的为了提高PP的抗静电性能。
所述的硅酸钠、亚克力粉、气相二氧化硅的目的为了提高PP的导光性能。
所述的PMMA的目的为了提高物料间的相容性及分散性。
所述的三乙烯四胺、羟基丙酸、顺丁烯二酸的目的分别为了提高铝灰、硅酸钠、亚克力粉与PP的相容性及分散性。
该发明的有益效果在于：
1、铝灰具有较好的导电性能，可以有效消除PP中产生的静电，提高PP的抗静电性能；
2、硅酸钠、亚克力粉、气相二氧化硅具有优异的导光性能，可以使达到PP表面的光线更均匀、更亮，从而提高PP材料的表面亮度；
3、三乙烯四胺改性铝灰，不仅可以提高铝灰在PP中的相容性及分散性，还可以与改性亚克力粉、改性硅酸钠中的顺丁烯二酸、羟基丙酸发生加成反应，提高物料的化学稳定性及PP的力学强度；
4、羟基丙酸改性硅酸钠可以提高铝灰在PP中的相容性及分散性，顺丁烯二酸改性硅酸钠可以提高铝灰在PP中的相容性及分散性。
5、气相二氧化硅、改性亚克力粉、改性硅酸钠、改性铝灰可以更好的填充在PP中，从而可以减少PP的体积收缩率。
具体实施方式
下面结合实施例对该发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该发明。
实施例1
一种高亮度PP，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取100份铝灰、43份三乙烯四胺和105份乙醇加入到反应器中，搅拌速度为90r/min，维持体系温度75 ℃条件下反应0.3h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；
(2)、称取100份硅酸钠、14份乙醇、32份羟基丙酸加入到反应釜中，搅拌速度为105r/min，维持体系温度49 ℃条件下反应0.3h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；
(3)、称取100份亚克力粉、5份乙醇和33份顺丁烯二酸加入到反应釜中，在温度148 ℃，搅拌速度为72r/min条件下反应0.3 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；
(4)、称取100份PP、12份PMMA、15份气相二氧化硅、32份改性亚克力粉、12份改性硅酸钠、4份改性铝灰、8份三苯基膦、3份亚磷酸三苯酯加入到开炼机中，用开炼机在温度197℃混合反应0.2h，用挤出机在温度197℃挤出成型，即得到高亮度PP。
实施例2
一种高亮度PP，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取100份铝灰、35份三乙烯四胺和93份乙醇加入到反应器中，搅拌速度为85r/min，维持体系温度70 ℃条件下反应0.2h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；
(2)、称取100份硅酸钠、10份乙醇、28份羟基丙酸加入到反应釜中，搅拌速度为90r/min，维持体系温度45 ℃条件下反应0.2h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；
(3)、称取100份亚克力粉、3份乙醇和27份顺丁烯二酸加入到反应釜中，在温度145 ℃，搅拌速度为65r/min条件下反应0.3 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；
(4)、称取100份PP、8份PMMA、13份气相二氧化硅、28份改性亚克力粉、8份改性硅酸钠、3份改性铝灰、5份三苯基膦、1份亚磷酸三苯酯加入到开炼机中，用开炼机在温度215℃混合反应0.2h，用挤出机在温度215℃挤出成型，即得到高亮度PP。
实施例3
一种高亮度PP，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取100份铝灰、55份三乙烯四胺和110份乙醇加入到反应器中，搅拌速度为115r/min，维持体系温度85 ℃条件下反应0.6h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；
(2)、称取100份硅酸钠、15份乙醇、40份羟基丙酸加入到反应釜中，搅拌速度为120r/min，维持体系温度60 ℃条件下反应0.5h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；
(3)、称取100份亚克力粉、7份乙醇和35份顺丁烯二酸加入到反应釜中，在温度155 ℃，搅拌速度为80r/min条件下反应0.8 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；
(4)、称取100份PP、15份PMMA、19份气相二氧化硅、37份改性亚克力粉、17份改性硅酸钠、5份改性铝灰、9份三苯基膦、3份亚磷酸三苯酯加入到开炼机中，用开炼机在温度192℃混合反应0.7h，用挤出机在温度192℃挤出成型，即得到高亮度PP。
实施例4
一种高亮度PP，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取100份铝灰、40份三乙烯四胺和95份乙醇加入到反应器中，搅拌速度为90r/min，维持体系温度75 ℃条件下反应0.3h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；
(2)、称取100份硅酸钠、11份乙醇、29份羟基丙酸加入到反应釜中，搅拌速度为100r/min，维持体系温度50 ℃条件下反应0.4h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；
(3)、称取100份亚克力粉、6份乙醇和28份顺丁烯二酸加入到反应釜中，在温度150 ℃，搅拌速度为70r/min条件下反应0.7 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；
(4)、称取100份PP、9份PMMA、14份气相二氧化硅、29份改性亚克力粉、9份改性硅酸钠、4份改性铝灰、7份三苯基膦、2份亚磷酸三苯酯加入到开炼机中，用开炼机在温度195℃混合反应0.6h，用挤出机在温度195℃挤出成型，即得到高亮度PP。
实施例5
一种高亮度PP，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取100份铝灰、45份三乙烯四胺和98份乙醇加入到反应器中，搅拌速度为88r/min，维持体系温度74 ℃条件下反应0.4h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；
(2)、称取100份硅酸钠、12份乙醇、29份羟基丙酸加入到反应釜中，搅拌速度为98r/min，维持体系温度48 ℃条件下反应0.4h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；
(3)、称取100份亚克力粉、6份乙醇和29份顺丁烯二酸加入到反应釜中，在温度148 ℃，搅拌速度为70r/min条件下反应0.7 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；
(4)、称取100份PP、10份PMMA、16份气相二氧化硅、30份改性亚克力粉、15份改性硅酸钠、5份改性铝灰、8份三苯基膦、2份亚磷酸三苯酯加入到开炼机中，用开炼机在温度204℃混合反应0.6h，用挤出机在温度204℃挤出成型，即得到高亮度PP。
实施例6
一种高亮度PP，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取100份铝灰、47份三乙烯四胺和102份乙醇加入到反应器中，搅拌速度为97r/min，维持体系温度83 ℃条件下反应0.3h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；
(2)、称取100份硅酸钠、12份乙醇、35份羟基丙酸加入到反应釜中，搅拌速度为113r/min，维持体系温度52 ℃条件下反应0.3h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；
(3)、称取100份亚克力粉、5份乙醇和32份顺丁烯二酸加入到反应釜中，在温度152 ℃，搅拌速度为77r/min条件下反应0.4 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；
(4)、称取100份PP、13份PMMA、17份气相二氧化硅、34份改性亚克力粉、15份改性硅酸钠、3.5份改性铝灰、7.5份三苯基膦、2.5份亚磷酸三苯酯加入到开炼机中，用开炼机在温度210℃混合反应0.5h，用挤出机在温度210℃挤出成型，即得到高亮度PP。
实施例7
一种高亮度PP，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取100份铝灰、53份三乙烯四胺和107份乙醇加入到反应器中，搅拌速度为112r/min，维持体系温度81 ℃条件下反应0.3h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；
(2)、称取100份硅酸钠、14份乙醇、34份羟基丙酸加入到反应釜中，搅拌速度为115r/min，维持体系温度56 ℃条件下反应0.3h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；
(3)、称取100份亚克力粉、7份乙醇和32份顺丁烯二酸加入到反应釜中，在温度153 ℃，搅拌速度为67r/min条件下反应0.6 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；
(4)、称取100份PP、11份PMMA、16份气相二氧化硅、35份改性亚克力粉、15份改性硅酸钠、4.5份改性铝灰、7.2份三苯基膦、3份亚磷酸三苯酯加入到开炼机中，用开炼机在温度200℃混合反应0.3h，用挤出机在温度200℃挤出成型，即得到高亮度PP。
实施例8
一种高亮度PP，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取100份铝灰、54份三乙烯四胺和108份乙醇加入到反应器中，搅拌速度为112r/min，维持体系温度84 ℃条件下反应0.4h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；
(2)、称取100份硅酸钠、13份乙醇、37份羟基丙酸加入到反应釜中，搅拌速度为118r/min，维持体系温度59 ℃条件下反应0.4h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；
(3)、称取100份亚克力粉、5份乙醇和28份顺丁烯二酸加入到反应釜中，在温度154 ℃，搅拌速度为78r/min条件下反应0.6 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；
(4)、称取100份PP、13份PMMA、18份气相二氧化硅、36份改性亚克力粉、14份改性硅酸钠、4.1份改性铝灰、8份三苯基膦、2份亚磷酸三苯酯加入到开炼机中，用开炼机在温度214℃混合反应0.4h，用挤出机在温度214℃挤出成型，即得到高亮度PP。
实施例9
此例为未加任何助剂的对照组。
表1 实施例1和实施例9制得的高亮度PP的性能参数
实施例1 实施例9
拉伸强度/MPa 54 45
照度值/参照地面 280 150
成型收缩率/% 0.1 0.6
以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高亮度PP，其特征在于：包括以下原料组分：PP、PMMA、气相二氧化硅、改性亚克力粉、改性硅酸钠、改性铝灰、三苯基膦、亚磷酸三苯酯，所述的PP、PMMA、气相二氧化硅、改性亚克力粉、改性硅酸钠、改性铝灰、三苯基膦、亚磷酸三苯酯的份数比为100：8～15：13～19：28～37：8～17：3～5：5～9：1～3，其中，所述的改性亚克力粉由亚克力粉、乙醇和顺丁烯二酸反应制得，所述的亚克力粉、乙醇和顺丁烯二酸的份数比为100：3～7：27～35，所述的改性硅酸钠由硅酸钠、乙醇、羟基丙酸反应制得，所述的硅酸钠、乙醇、羟基丙酸的份数比为100：10～15：28～40，所述的改性铝灰由铝灰、三乙烯四胺和乙醇反应制得，所述的铝灰、三乙烯四胺和乙醇的份数比为100：35～55：93～110。
2.一种高亮度PP，其特征在于：所述的高亮度PP是由以下制备方法制得的：(1)、将铝灰、三乙烯四胺和乙醇按照份数比为100：35～55：93～110加入到反应器中，搅拌速度为85～115r/min，维持体系温度70～85 ℃条件下反应0.2～0.6h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥30min，得到改性铝灰；(2)、将硅酸钠、乙醇、羟基丙酸按照份数比100：10～15：28～40加入到反应釜中，搅拌速度为90～120r/min，维持体系温度45～60 ℃条件下反应0.2～0.5h，产物经100℃、-0.09MPa减压蒸馏30min，得到改性硅酸钠；(3)、将亚克力粉、乙醇和顺丁烯二酸按照份数比100：3～7：27～35加入到反应釜中，在温度145～155 ℃，搅拌速度为65～80r/min条件下反应0.3～0.8 h，产物经冷却、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、80℃干燥15min，即得到改性亚克力粉；(4)、将PP、PMMA、气相二氧化硅、改性亚克力粉、改性硅酸钠、改性铝灰、三苯基膦、亚磷酸三苯酯按照份数比100：8～15：13～19：28～37：8～17：3～5：5～9：1～3加入到开炼机中，用开炼机在温度192～215℃混合反应0.2～0.7h，用挤出机在温度192～215℃挤出成型，即得到高亮度PP。
3.一种高亮度PP，其特征在于：所述的改性铝灰的制备过程中，铝灰的粒径为0.5～1μm。
4.一种高亮度PP，其特征在于：所述的改性铝灰的制备过程中，铝灰含量为60%～90%。
5.一种高亮度PP，其特征在于：所述的改性硅酸钠的制备过程中，硅酸钠为无水硅酸钠。
6.一种高亮度PP，其特征在于：所述的改性亚克力粉的制备过程中，亚克力粉的粒径为1～5μm。
7.一种高亮度PP，其特征在于：所述的高亮度PP的制备过程中，PP的分子量为9万～18万。
8.一种高亮度PP，其特征在于：所述的高亮度PP的制备过程中，PMMA的分子量为12万～15万。
9.一种高亮度PP，其特征在于：所述的高亮度PP的制备过程中，气相二氧化硅的粒径为10～20 nm。
10.一种高亮度PP，其特征在于：所述的高亮度PP可以应用在地下通道灯罩、高亮度薄膜、高亮度管道、高亮度皮箱、高亮度沙发等领域。
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