CN108164647A - 一种动态硫化增韧聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

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祝丽荔
温彩云
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Abstract

本发明涉及一种动态硫化增韧聚丙烯材料，按质量份，所述材料由下述组分组成：基体100，引发剂0.05~0.35，接枝单体0.4~3.0，抗氧剂0.2~0.4，光稳定剂0.1~0.2；其中所述的基体，按质量百分比，由下述组分组成：聚丙烯（PP）70%~90%，增韧剂10%~30%；其中所述的增韧剂为热塑性弹性体（POE）。本发明的优点是制备出了一种动态硫化增韧改性聚丙烯材料，并且因为采用了接枝单体作为增韧改性促进剂，在较低增韧剂用量的情况下就可以显著提高聚丙烯的缺口冲击强度，且样品的刚度损失较少，透明性较好，能够应用于电器产品和汽车部件等高端领域。

Description

一种动态硫化增韧聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种动态硫化增韧聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯（PP）具有质轻价廉、无毒无味、力学性能良好、耐化学腐蚀、加工性能优良等优点，广泛应用于机械、化工、汽车、家电、包装和日用品等领域。然而聚丙烯尤其是均聚聚丙烯冲击性能差， 限制了其作为结构材料和工程塑料的应用。对聚丙烯的增韧改性通常是将其与橡胶弹性体共混。常用的弹性体有乙烯-丙烯-二烯三元乙丙共聚物橡胶（ethylene-propylene-diene monomer ruber, EPDM）、乙丙二元共聚物橡胶（ethylene-propylene rubber, EPR）、聚烯烃弹性体（polyolefin elastomer, POE）等。与橡胶弹性体共混增韧虽然可以大幅度提高韧性，但是由于弹性体的添加量大， 材料的刚度和强度损失较多。
动态硫化技术是指在高剪切场和高温度场的混合器中将橡胶和塑料熔融共混时加入硫化剂，橡胶在剪切力和硫化剂的作用下橡胶边交联边剪切细化的过程。动态硫化技术经常用来制备不同类型的热塑性弹性体。当以塑料为主，与弹性体共混增韧时，动态硫化可以进一步提高增韧塑料的性能。但是当硫化剂为过氧化物时，对于动态硫化增韧聚丙烯来说，由于高温下过氧化物极易引起聚丙烯发生严重的降解，性能提高有限。专利CN102504406B公开了在硫化剂、聚丙烯、弹性体等混合物的动态硫化过程中添加硫黄作为硫化助剂来抑制聚丙烯的降解，提高共混物的性能。但是以硫黄为硫化助剂会使材料颜色变黄，并且产生难闻的气味，不宜用作颜色较浅的制品。发明人之前的研究，在制备高熔体强度聚丙烯的过程中（ZL201510817139.x），曾加入非对称双烯单体作为接枝单体，来抑制聚丙烯的降解，促进聚丙烯的接枝支化反应，取得了很好的效果；在采用动态硫化技术制备热塑性弹性体的过程中（ZL201710563531.5），也曾加入非对称双烯单体作为交联助剂，促进橡胶的交联反应，提高界面作用力，在一定程度上抑制聚丙烯降解，提高了所制备的热塑性弹性体的性能。本发明在之前的工作基础上将非对称双烯单体引入到过氧化物动态硫化增韧聚丙烯的体系中，将其作为增韧促进剂，提高增韧效果。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，制备一种低成本、综合力学性能优良、气味小、颜色浅，具有高抗冲击强度的增韧改性聚丙烯材料，以及增韧改性聚丙烯材料的制备方法。
本发明所述的动态硫化增韧聚丙烯材料，按质量份，所述的材料由下述组分组成：
基体 100，
引发剂 0.05~0.35，
接枝单体 0.4~3.0，
抗氧剂 0.2~0.4，
光稳定剂 0.1~0.2；
其中所述的基体，按质量百分比，由下述组分组成：
聚丙烯70%~90%，增韧剂10%~30%；
其中所述的引发剂为过氧化二异丙苯、双（过氧化叔丁基）二异丙苯、2,2-双（叔丁过氧基）丁烷、2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷；
所述的增韧剂为采用茂金属催化剂的乙烯-辛烯原位聚合的热塑性弹性体（POE），具体为陶氏ENGAGE8200；
所述的聚丙烯熔融指数为1.5~10g/10min，
所述的接枝单体为对烯丁基苯乙烯、对烯丙基苯乙烯、对烯丁氧基甲基苯乙烯、对烯丙氧基甲基苯乙烯的一种或者两种的混合物；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂168，抗氧剂B215中的一种或者两种的混合物；
所述的光稳定剂为光稳定剂622，光稳定剂944，光稳定剂770中的一种或者两种的混合物；
上述动态硫化增韧聚丙烯材料，聚丙烯的质量百分比优选为75%~85%，增韧剂的质量百分比优选为15%~25%。
上述动态硫化增韧聚丙烯材料，引发剂质量份优选为0.08~0.15。
上述动态硫化增韧聚丙烯材料，接枝单体质量份优选为0.8~2.0。
本发明动态硫化增韧聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
a）称取质量份为100份的基体，基体是由质量百分比为70%~90%的聚丙烯和10~30%的增韧剂组成；
b）将a称取好的100份基体，0.2~0.4份的抗氧剂，0.1~0.2份的光稳定剂加入到温度为180oC，转速为80r/min的转矩流变仪中，共混3min后加入0.4~3.0份的接枝单体，共混1min得混合熔体；
c）将0.05~0.35份的引发剂加入到b的混合熔体中，反应共混8min出料，即得增韧改性的聚丙烯材料。
本发明的优点如下：
（1）本发明所制备的动态硫化增韧聚丙烯材料，在较低弹性体含量的条件下具有较高的冲击强度和杨氏模量，并且材料颜色较浅为半透明的。
（2）本发明所制备的动态硫化增韧聚丙烯材料，在制备过程中加入了非对称单体作为增韧促进剂，起到了抑制聚丙烯降解的作用，同时促进了聚丙烯的支化反应，使聚丙烯基体含有部分长支链结构，并且在一定程度上促进了弹性体的交联反应，提高了两相界面作用力。另外聚丙烯的长链支化结构和弹性体的交联可以提高材料的刚性和相态稳定性。
（3）本发明制备方法简单，易于操作，所得材料气味较小，力学性能较好。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的阐述，但需要说明的是，实施例并不构成对本发明的限定。本发明所使用的转矩流变仪，型号为ZJL-200，长春智能仪器设备有限公司生产。
本发明所使用的原料，聚丙烯为中原石油化工的T30s，POE为陶氏化学的ENGAGE8200，2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷（DHBP）购自国药集团化学试剂有限公司，抗氧剂为巴斯夫的B215，光稳定剂为巴斯夫的光稳定剂622，接枝单体自己合成。
本发明使用下述仪器测量材料的力学性能，按国标GB/T1040-2006标准在INSTRON5967型电子万能试验机（美国INSTRON公司生产）上进行拉伸性能测试，测试速度50mm/min；按GB/T16420-1998标准在XJU-5.5型悬臂梁冲击试验机（承德大华试验机有限公司）上测定悬臂梁缺口冲击强度。
实施例1
分别称取32.8g聚丙烯T30s，7.2g增韧剂ENGAGE8200，0.1g抗氧剂B215，0.05g光稳定剂622，加入到180oC，转速为80r/min的转矩流变仪中，共混3min后，加入0.6g接枝单体对烯丁基苯乙烯，共混1min后，加入0.02g 2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷，继续反应8min，出料，即得增韧改性材料。表1列出了材料的力学性能测试结果。
实施例2
分别称取32.8g聚丙烯T30s，7.2g增韧剂ENGAGE8200，0.1g抗氧剂B215，0.05g光稳定剂622，加入到180oC，转速为80r/min的转矩流变仪中，共混3min后，加入0.6g接枝单体对烯丁基苯乙烯，共混1min后，加入0.04g 2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷，继续反应8min，出料，即得增韧改性材料。表1列出了材料的力学性能测试结果。
实施例3
分别称取32.8g聚丙烯T30s，7.2g增韧剂ENGAGE8200，0.1g抗氧剂B215，0.05g光稳定剂622，加入到180oC，转速为80r/min的转矩流变仪中，共混3min后，加入0.6g接枝单体对烯丁基苯乙烯，共混1min后，加入0.06g 2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷，继续反应8min，出料，即得增韧改性材料。表1列出了材料的力学性能测试结果。
实施例4
分别称取30g聚丙烯T30s，10g增韧剂ENGAGE8200，0.1g抗氧剂B215，0.05g光稳定剂622，加入到180oC，转速为80r/min的转矩流变仪中，共混3min后，加入0.6g接枝单体对烯丁基苯乙烯，共混1min后，加入0.06g 2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷，继续反应8min，出料，即得增韧改性材料。表1列出了材料的力学性能测试结果。
对比例1
分别称取30g聚丙烯T30s，10g增韧剂ENGAGE8200，0.1g抗氧剂B215，0.05g光稳定剂622，加入到180oC，转速为80r/min的转矩流变仪中，共混10min后，出料，即得增韧改性材料。表1列出了材料的力学性能测试结果。
对比例2
分别称取32.8g聚丙烯T30s， 7.2g增韧剂ENGAGE8200，0.1g抗氧剂B215，0.05g光稳定剂622，加入到180oC，转速为80r/min的转矩流变仪中，共混3min后，加入0.02g 2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷，继续反应8min，出料，即得增韧改性材料。表1列出了材料的力学性能测试结果。
表1
杨氏模量(MPa) 屈服强度(MPa) 断裂伸长率(%) 缺口冲击强度（kJ/m2）
实施例1 1070 20.6 360 30.5
实施例2 1230 22.8 490 27.6
实施例3 1176 18.7 200 51.3
实施例4 870 17.8 320 56.7
对比例1 630 14.9 560 34.2
对比例2 1260 23.3 340 9.6
本发明所制备的增韧聚丙烯材料的既具有较高的冲击性能又具有较高的模量，其综合力学性能明显优于对比例的增韧聚丙烯材料。

Claims (5)

1.一种动态硫化增韧聚丙烯材料，按质量份，所述的材料由下述组分组成：
基体 100，
引发剂 0.05~0.35，
接枝单体 0.4~3.0，
抗氧剂 0.2~0.4，
光稳定剂 0.1~0.2；
其中所述的基体，按重量百分比，由下述组分组成：
聚丙烯70%~90%，增韧剂10%~30%；
其中所述的引发剂为过氧化二异丙苯、双（过氧化叔丁基）二异丙苯、2,2-双（叔丁过氧基）丁烷、2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷；
所述的增韧剂为采用茂金属催化剂的乙烯-辛烯原位聚合的热塑性弹性体（POE），具体为陶氏ENGAGE8200；
所述的聚丙烯熔融指数为1.5~10g/10min，
所述的接枝单体为对烯丁基苯乙烯、对烯丙基苯乙烯、对烯丁氧基甲基苯乙烯、对烯丙氧基甲基苯乙烯的一种或者两种的混合物；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂168，抗氧剂B215中的一种或者两种的混合物；
所述的光稳定剂为光稳定剂622，光稳定剂944，光稳定剂770中的一种或者两种的混合物；
上述组分按如下方法制备增韧改性聚丙烯材料：
a）称取质量份为100份的基体，基体是由质量百分比为70%~90%的聚丙烯和10%~30%的增韧剂组成；
b）将a称取好的100份基体，0.2~0.4份的抗氧剂，0.1~0.2份的光稳定剂加入到温度为180oC，转速为80r/min的转矩流变仪中，共混3min后加入0.4~3.0份的接枝单体，共混1min得混合熔体；
c）将0.05~0.35份的引发剂加入到b的混合熔体中，反应共混8min出料，即得增韧改性的聚丙烯材料。
2.根据权利要求1所述的动态硫化增韧聚丙烯材料，其特征在于，所述的聚丙烯的质量百分比为75%~85%，增韧剂的质量百分比为15%~25%。
3.根据权利要求1、2所述的动态硫化增韧聚丙烯材料，其特征在于，所述的引发剂质量份为0.08~0.15。
4.权利要求1、2所述的动态硫化增韧聚丙烯材料，其特征在于，所述的接枝单体质量份为0.8~2.0。
5.根据权利要求1所述的动态硫化增韧聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
a）称取质量份为100份的基体，基体是由质量百分比为70%~90%的聚丙烯和10~30%的增韧剂组成；
b）将a称取好的100份基体，0.2~0.4份的抗氧剂，0.1~0.2份的光稳定剂加入到温度为180oC，转速为80r/min的转矩流变仪中，共混3min后加入0.4~3.0份的接枝单体，共混1min得混合熔体；
c）将0.05~0.35份的引发剂加入到b的混合熔体中，反应共混8min出料，即得增韧改性的聚丙烯材料。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107828121A (zh) * 2017-07-12 2018-03-23 鲁东大学 一种动态硫化热塑性弹性体材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05262817A (ja) * 1992-03-18 1993-10-12 Idemitsu Kosan Co Ltd オレフィン系グラフト共重合体の製造方法及びオレフィン系グラフト共重合体
CN104592628A (zh) * 2014-12-22 2015-05-06 上海普利特复合材料股份有限公司 一种高韧性、高刚性改性聚丙烯材料及其制备方法
CN105399902A (zh) * 2015-11-20 2016-03-16 鲁东大学 一种高熔体强度聚丙烯及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05262817A (ja) * 1992-03-18 1993-10-12 Idemitsu Kosan Co Ltd オレフィン系グラフト共重合体の製造方法及びオレフィン系グラフト共重合体
CN104592628A (zh) * 2014-12-22 2015-05-06 上海普利特复合材料股份有限公司 一种高韧性、高刚性改性聚丙烯材料及其制备方法
CN105399902A (zh) * 2015-11-20 2016-03-16 鲁东大学 一种高熔体强度聚丙烯及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHENJIANG ZHANG ET AL: "A new grafting monomer for synthesizing long chain branched polypropylene through melt radical reaction", 《POLYMER》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107828121A (zh) * 2017-07-12 2018-03-23 鲁东大学 一种动态硫化热塑性弹性体材料及其制备方法

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