CN108164816A - 一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料及其制备方法 - Google Patents

一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料及其制备方法，所述聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料的配方包括下列重量份的组分：聚丙烯20～70重量份；聚偏氟乙烯10～50重量份；相容剂5～30重量份；增韧剂5～30重量份；抗氧剂0.05～1重量份；紫外吸收剂0.05～5重量份；将聚丙烯、聚偏氟乙烯、相容剂、增韧剂、抗氧剂、紫外吸收剂按照配方比例称取，加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料。本发明制备的聚丙烯/聚偏氟乙烯改性料承受的紫外辐射量可以提高3倍以上，用其制备的管材户外使用寿命可增加至原来的2倍以上，氧气透过率可降低80％，同时还可适用于‑20℃～100℃环境中，扩大了适用范围。

Description

一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料及其制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，具体涉及一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料及其制备方法，该改性料具有优良的耐候性、阻隔氧气、耐高低温等优点。
背景技术
聚丙烯因其密度小、易加工、耐腐蚀、冲击强度高、耐热性优良，被广泛应用于建筑、汽车、包装、家电等行业。其中，以无规共聚聚丙烯(PPR)为原材料生产的管道更是被广泛应用于供水、燃气、矿砂泥浆输送、化工液体输送等领域。
然而，PPR管也同时存在以下问题：耐老化性差，PPR分子链结构-(-CH2—CH-)n-中含大量不稳定的叔碳原子，易受光、氧、杂质(如铜、铁离子)的作用而老化；阻隔氧气性能差，特别是供水管道，氧气渗入与水接触的内管壁，易导致微生物和藻类植物的滋生，严重影响水质的卫生程度；耐寒性差，低温冲击强度低，无法在低温环境中使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：研制开发一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料，使其具有优良的耐候性、阻隔水气、耐高低温等优点。
本发明的目的就是为了解决上述现有技术条件存在的问题，提供一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料，由以下重量份含量的物质制备而成：
优选的，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯中的一种或多种的混合物。
优选的，所述聚丙烯的熔融指数为0.1～10(g/10min、2.16kg、230℃)。
优选的，所述聚偏氟乙烯为的熔融指数为1～20(g/10min、5kg、230℃)。
优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、环氧基团接枝物中的一种或两种以上任意比例的混合物。相容剂的添加可以利用其接枝的官能团使聚丙烯与聚偏氟乙烯更好的相容，以便提升材料的力学性能。相容剂的添加可以利用其接枝的官能团使聚丙烯与聚偏氟乙烯更好的相容，以便提升材料的力学性能。
优选的，所述增韧剂为三元乙丙橡胶、聚烯烃弹性体、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或两种以上任意比例的的混合物。通过添加增韧剂，可以提高改性料的抗冲击性能。
优选的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种以上任意比例的混合物。
优选的，所述紫外吸收剂为水杨酸酯类紫外吸收剂、苯酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外吸收剂中的一种或两种以上任意比例的混合物。紫外吸收剂对太阳光中的紫外线进行吸收，对本材料的耐候性能起一定作用。
本发明的第二个目的是由以下技术方案来实现的，一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料的制备方法，制备步骤如下：
1)将聚丙烯、聚偏氟乙烯、相容剂、增韧剂、抗氧剂、紫外吸收剂按照配方比例称取，先用高速混合机混合均匀，混合转速为200～1000rpm，混合时间为5～30min；
2)将混合物加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料。
优选的，所述步骤2)中的双螺杆挤出机温度为170～250℃，转速为300～600rpm，螺杆长度与直径比大于等于44:1。螺杆长度与直径比的设置有利于共混料中各组分的分散，提高产品性能。
本发明提供的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料具有优良的耐候性、阻隔氧气、耐高低温等优点。与现有技术比较，本发明的有益效果为：本发明制备的聚丙烯/聚偏氟乙烯改性料承受的紫外辐射量可以提高3倍以上，用其制备的管材户外使用寿命可增加至原来的2倍以上，氧气透过率可降低80％，同时还可适用于-20℃～100℃环境中，扩大了适用范围。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1-5是五种不同的改性料配方(参见表1)。各实施例中采用的原料如下：
(1)聚丙烯：均聚聚丙烯牌号为B8101，供应商为：燕山石化，熔融指数为0.36(g/10min，2.16kg，230℃)；
(2)聚偏氟乙烯：牌号为1000HD，供应商为：法国阿科玛；熔融指数为1.1(g/10min，5kg，230℃)。
(3)相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯，牌号为9801，供应商为：佳易容。
(4)增韧剂：聚烯烃弹性体，牌号为DF610，供应商为：三井化学。
(5)抗氧剂：受阻酚类抗氧剂，商品名为：抗氧剂-1098和抗氧剂-1010，两者按照1:1比例混合，供应商为：德国BASF公司。
(6)紫外吸收剂：苯并三唑类光稳定剂，商品名为：UV-326,供应商为：德国BASF公司。
实施例1～5采用的专用料配方如表1所示。
表1实施例1～5专用料配方
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
聚丙烯 54 70 50 30 20
聚偏氟乙烯 20 10 12 30 50
相容剂 5 10 5 30 10
增韧剂 5 9.9 30 8 15
抗氧剂 1 0.05 0.5 0.3 1
紫外吸收剂 5 0.05 2.5 1.7 4
按表1中的配方按照下述步骤制备聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料：
(1)将聚丙烯、聚偏氟乙烯、相容剂、增韧剂、抗氧剂、紫外吸收剂按照配方比例依次加入高速混合机混合均匀后出料，混合转速为200～1000rpm，混合时间5～30min；
(2)将步骤(1)得到的混合物加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料；双螺杆挤出机温度为170～250℃，转速为300～600rpm。
实施例1～3高混机和双螺杆的温度和转速条件见表2。
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
混合转速(rpm) 200 400 600 800 1000
混合时间(min) 30 20 15 10 5
双螺杆挤出机温度(℃) 250 230 200 185 170
双螺杆挤出机转速(rpm) 300 350 450 500 600
利用实施案例1～5制备了相应的共混改性料，并对其进行了相应测试，与市场上常见的PPR管用料进行了对比，具体性能指标如表3所示：
表3
上述测试结果表明：本发明的共混改性料在耐磨性能上有了大幅度提升，仅考虑耐磨性可延长其制品使用寿命近2倍。在耐候性能上，本发明的材料远远高于市场上常规的PPR管用料。利用实施例1～5制备的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料制备的PPR管材，用于户外供水。与现有的内PPR户外供水管相比，用本发明材料制备的PPR供水管，其适用范围更加广泛，在-20℃～100℃均能良好使用，同时在户外使用寿命可增加至原来的2倍以上，氧气透过率可降低80％，提高了其抗菌能力。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明所作的等效变换，均在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料,其特征在于，所述聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料的配方包括下列重量份的组分：
聚丙烯 20~70重量份；
聚偏氟乙烯 10~50重量份；
相容剂 5~30重量份；
增韧剂 5~30重量份；
抗氧剂 0.05~1重量份；
紫外吸收剂 0.05~5重量份 。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料,其特征在于：所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料，其特征在于：所述聚丙烯的熔融指数为0.1～10 （g/10min、2.16kg、230℃）。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料，其特征在于：所述聚偏氟乙烯为的熔融指数为1～20 （g/10min、5kg、230℃）。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、环氧基团接枝物中的一种或两种以上任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料，其特征在于：所述增韧剂为三元乙丙橡胶、聚烯烃弹性体、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或两种以上任意比例的的混合物。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种以上任意比例的混合物。
8.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料,其特征在于：所述紫外吸收剂为水杨酸酯类紫外吸收剂、苯酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外吸收剂中的一种或两种以上任意比例的混合物。
9.根据权利要求1~8任意一项所述的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料，其特征在于：制备步骤如下
1）将聚丙烯、聚偏氟乙烯、相容剂、增韧剂、抗氧剂、紫外吸收剂按照配方比例称取，先用高速混合机混合均匀，混合转速为200～1000rpm，混合时间为5～30min；
2）将混合物加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料。
10.根据权利要求9所述的聚丙烯/聚偏氟乙烯共混改性料,其特征在于：所述步骤2）中的双螺杆挤出机温度为170～250℃，转速为300～600rpm，螺杆长度与直径比大于等于44:1。
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Pledgor: JIAXING GAOZHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD.

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