CN108456366A - 一种高透明抗冲击聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

一种高透明抗冲击聚丙烯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高透明抗冲击聚丙烯材料及其制备方法，将聚丙烯树脂75‑90份，增容剂1‑5份，引发剂1‑5份，抗氧剂1‑5份熔融挤出后冷却切粒，得到丙烯‑乙烯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物(PP‑g‑EGMA)。再将以上获得的改性粒料与POE树脂3‑15份，纳米SiO2粒子0.5‑5份，透明山梨醇类成核剂0.1‑1份熔融挤出后冷却切粒得到高透明抗冲击聚丙烯粒子。本发明以山梨醇类成核剂/POE树脂/纳米SiO2粒子协同改性聚丙烯，以EGMA作为增容剂、DCP作为引发剂接枝改性聚丙烯得到PP‑g‑EGMA，良好改善了各材料间的界面作用力，增透、增韧效果明显，减少成核剂用量，降本增效。

Description

一种高透明抗冲击聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高透明抗冲击聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯是广泛使用的一种热塑性树脂，结合了优异的机械性能和低成本等优点，具有较强的无毒害、耐化学腐蚀特性,市场前景广阔，已成为五大通用合成树脂中增长速度最快、发展最为活跃的品种。然而，由于其典型的非极性和高结晶性，聚丙烯制品在透明度、抗冲韧性方面表现差强人意，限制了聚丙烯高附加值的产业化应用。目前市场上大多数改性企业仅使用透明成核剂改善聚丙烯的光学性能，却无法兼顾力学性能的优化。8
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种既能提高聚丙烯材料透明度，同时提升聚丙烯韧性的一种高透明抗冲击聚丙烯材料及其制备方法。以EGMA作为增容剂，通过加入山梨醇类成核剂/POE/纳米SiO2粒子协同改性聚丙烯材料，该种方法制备的聚丙烯材料抗冲韧性优异，透明度高。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种高透明抗冲击聚丙烯材料，按质量份数比包括以下组分：聚丙烯树脂75-90份；POE树脂3-15份；纳米SiO2粒子0.5-5份；透明山梨醇类成核剂0.1-1份；增容剂1-5份；引发剂1-5份；抗氧剂1-5份混合得到。
所述的聚丙烯树脂为颗粒状。
所述的聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯(PPR)。
所述的透明成山梨醇类成核剂：1,3-2,4-二苄叉山梨醇，1,3-2,4-二(对羟基)苄叉山梨醇，1,3-2,4-二(对硝基)苄叉山梨醇，1,3-2,4-二(3,4-二甲基苄叉)山梨醇中的一种或几种。
所述的增容剂为乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)。
所述的引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)。
所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的一种或两种。
高透明抗冲击聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照质量将聚丙烯树脂75-90份，增容剂1-5份，引发剂1-5份，抗氧剂1-5份投入高速混合机中，高速混合10-30min，转速为1000-3000r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为200-400r/min，加热温度180-220℃，熔体挤出后冷却切粒，得到丙烯-乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物(PP-g-EGMA)。
(2)将以上获得的改性粒料与POE树脂3-15份，纳米SiO2粒子0.5-5份，透明山梨醇类成核剂0.1-1份，投入高速混合机中，高速混合10-30min，转速为1000-3000r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为200-400r/min，加热温度180-220℃，挤出后冷却切粒，得成品。
高透明聚丙烯是指雾度≤15％的聚丙烯，聚丙烯进行透明改性后，球晶结构均一细化，透明性和光泽度显著提高。改性高透明聚丙烯增强了聚丙烯制品环境适应性，为聚丙烯在日用品、汽车、家电及医疗器械行业中的应用提供必要的表观前提。本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明以山梨醇类成核剂/POE树脂/纳米SiO2粒子协同改性聚丙烯，有效地提高聚丙烯(PP)成核密度，以EGMA作为增容剂、DCP作为引发剂接枝改性聚丙烯得到PP-g-EGMA，良好改善了各材料间的界面作用力,增透、增韧效果明显,减少成核剂的用量,降本增效。
(2)本发明制备的增韧聚丙烯根据标准ISO179、ISO14782进行性能测试得：缺口冲击强度由37.2KJ/m2提高至49.1KJ/m2,雾度由15.3％降至11.3％。
(3)本发明制备的增韧聚丙烯应用范围广泛，应用于日用品、汽车、家电及医疗器械等领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的生产方法作进一步详细说明。
实施例1
(1)按照质量将颗粒状无规共聚聚丙烯(PPR)85份，增容剂乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)2份，引发剂过氧化二异丙苯(DCP)1份，抗氧剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯5份投入高速混合机中，高速混合10min，转速为1000r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为200r/min，机头温度180℃,加热温度180-200℃，熔体挤出后冷却切粒，得到丙烯-乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物(PP-g-EGMA)。
(2)将以上获得的改性粒料与POE树脂6份，纳米SiO2粒子0.5份，透明山梨醇类成核剂1,3-2,4-二(3,4-二甲基苄叉)山梨醇0.5份，投入高速混合机中，高速混合10min，转速为3000r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为200r/min，机头温度180℃,加热温度180-200℃，挤出后冷却切粒，得成品。
根据ISO179、ISO14782进行性能测试得：缺口冲击强度42.2KJ/m2,雾度13.1％。
实施例2
(1)按照质量将颗粒状无规共聚聚丙烯(PPR)83.5份，增容剂乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)2份，引发剂过氧化二异丙苯(DCP)2份，抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2份投入高速混合机中，高速混合15min，转速为2500r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为200r/min，机头温度为190℃,加热温度190-210℃，熔体挤出后冷却切粒，得到丙烯-乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物(PP-g-EGMA)。
(2)将以上获得的改性粒料与POE树脂9.5份，纳米SiO2粒子0.65份，透明山梨醇类成核剂1,3-2,4-二(对硝基)苄叉山梨醇及1,3-2,4-二(3,4-二甲基苄叉)山梨醇0.35份，投入高速混合机中，高速混合30min，转速为3000r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为300r/min，机头温度190℃,加热温度190-210℃，挤出后冷却切粒，得成品。
根据ISO179、ISO14782进行性能测试得：缺口冲击强度49.1KJ/m2,雾度11.3％。
实施例3
(1)将按照质量颗粒状无规共聚聚丙烯(PPR)86.5份，增容剂乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)3.25份，引发剂过氧化二异丙苯(DCP)3.5份，抗氧剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯1份投入高速混合机中，高速混合30min，转速为3000r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为300r/min，机头温度180℃,加热温度180-200℃，熔体挤出后冷却切粒，得到丙烯-乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物(PP-g-EGMA)。
(2)将以上获得的改性粒料与POE树脂3份，纳米SiO2粒子2份，透明山梨醇类成核剂1,3-2,4-二苄叉山梨醇0.75份，投入高速混合机中，高速混合25min，转速为2500r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为200r/min，机头温度180℃,加热温度180-200℃，挤出后冷却切粒，得成品。
根据ISO179、ISO14782进行性能测试得：缺口冲击强度38.0KJ/m2,雾度14.1％。

Claims (8)

1.一种高透明抗冲击聚丙烯材料，其特征在于：按质量份数比包括以下组分：聚丙烯树脂75-90份；POE树脂3-15份；纳米SiO2粒子0.5-5份；透明山梨醇类成核剂0.1-1份；增容剂1-5份；引发剂1-5份；抗氧剂1-5份混合得到。
2.根据权利要求1所述高透明抗冲击聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚丙烯树脂为颗粒状。
3.根据权利要求1所述高透明抗冲击聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯(PPR)。
4.根据权利要求1所述高透明抗冲击聚丙烯材料，其特征在于：所述的透明山梨醇类成核剂：1,3-2,4-二苄叉山梨醇，1,3-2,4-二(对羟基)苄叉山梨醇，1,3-2,4-二(对硝基)苄叉山梨醇，1,3-2,4-二(3,4-二甲基苄叉)山梨醇中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述高透明抗冲击聚丙烯材料，其特征在于：所述的增容剂为乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)。
6.根据权利要求1所述高透明抗冲击聚丙烯材料，其特征在于：所述的引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)。
7.根据权利要求1所述高透明抗冲击聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的一种或两种。
8.根据权利要求1所述高透明抗冲击聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按照质量将聚丙烯树脂75-90份，增容剂1-5份，引发剂1-5份，抗氧剂1-5份投入高速混合机中，高速混合10-30min，转速为1000-3000r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为200-400r/min，加热温度180-220℃，熔体挤出后冷却切粒，得到丙烯-乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物(PP-g-EGMA)。
(2)将以上获得的改性粒料与POE树脂3-15份，纳米SiO2粒子0.5-5份，透明山梨醇类成核剂0.1-1份，投入高速混合机中，高速混合10-30min，转速为1000-3000r/min；开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为200-400r/min，加热温度180-220℃，挤出后冷却切粒，得成品。
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