CN110218410A - 一种原位插层聚合法制备tpo复合革的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原位插层聚合法制备TPO复合革的方法。该方法通过将乙烯齐聚，二聚或聚合催化剂插入于无机填料层间的办法,配以适当的助催化剂,在25‑85℃,5‑15min使乙烯不断地吸附于无机填料层间并同时发生聚合,随着吸附热和聚合热不断增加,将改性填料层间打开形成纳米级分散于聚烯烃中,形成聚烯烃/改性填料分子复合材料，再与TPO其他原料在挤出机中共挤出，经三辊压光、冷却、牵引、收卷得到性能良好的TPO复合革。
Description
技术领域
本发明属于制备TPO复合革的领域，具体涉及一种原位插层聚合法制备TPO复合革的方法。
背景技术
聚乙烯及乙烯共聚物是产量最大的通用的热塑性塑料，具有价廉和加工方便的优点。但由于其分子链的柔性，使聚乙烯材料刚性硬度偏低。改进这一点的简易的方法是将聚乙烯中引进无机填料，该方法不仅可以赋予材料的强度，耐热，耐老化，耐摩擦等一系列物理性能，而且还可以降低树脂用量降低生产成本，对节省能源和环境保护具有重大意义。传统的聚乙烯/无机填料复合材料是熔融混合，由于聚乙烯的非极性结构和极性的无机添料之间的极性热膨胀系数、表面能等方面的差异很大，造成相容性差，耗能大等缺点。所以在当前的技术条件下，需要将传统的熔融混合进行改进，采用插层聚合的方法，制备TPO复合革。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种TPO复合革的制备方法，摒弃传统的聚乙烯/无机填料复合材料熔融混合，本发明采用了一种原位插层聚合制备纳米改性填料直接填充聚烯烃的方法。该方法通过将乙烯齐聚，二聚或聚合催化剂插入于无机填料的办法,配以适当的助催化剂,在25-85℃,5-15min使乙烯不断地吸附于无机填料层间并同时发生聚合,随着吸附热和聚合热不断增加,将改性填料层间打开形成纳米级分散于聚烯烃中,形成聚烯烃/改性填料分子复合材料。
本发明还提供一种原位插层聚合法制备TPO复合革的方法，具体步骤如下：
(1)将助催化剂一氯二乙基铝与烷基铝在25-85℃，在乙烯存在下进行5-15min，得到乙烯齐聚物与纳米分散的改性填料的甲苯溶液混合；
(2)在上述的乙烯齐聚物与纳米分散的改性填料的甲苯混合溶液中，加入烷基铝氧烷(MAO)及0.2-0.5mol/L浓度的Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2，其中MAO与上述Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2催化剂的摩尔比为800-2000，在25-85℃聚合反应5-15min；
(3)用酸化乙醇终止聚合反应，洗涤干燥得到纳米改性填料填充的聚烯烃；制备TPO基材：嵌段共聚聚丙烯40-60份，上述制备的纳米改性填料填充的聚烯烃弹性体30-40份、光稳定剂0.03-1份、颜料8-10份、光稳定剂0.1-0.5份，耐磨剂5-20份，颜料5-10份熔融挤出，切粒后得母粒，将母粒通过挤出机熔融挤出，挤出机的机身温度：120℃～150℃；螺杆转速控制在20～50r/min；
(4)熔融挤出物经常规三辊压光、冷却、牵引、收卷，即得到改性后的TPO合成革。
上述步骤中，所述的烷基铝为AlMe3，AlEt3或Al(But)3；
齐聚反应时间为5-15min；
挤出机的机身温度：120℃～150℃；螺杆转速控制在20～50r/min；
TPO复合革原料组成为：嵌段共聚聚丙烯40-60份，上述制备的纳米改性填料填充的聚烯烃弹性体30-40份、光稳定剂0.03-1份、颜料8-10份、光稳定剂0.1-0.5份，耐磨剂5-20份，颜料5-10份；
改性填料为：氧化镁、石墨烯、碳纳米管、蒙脱土、滑石、石墨、水镁石等其中的一种或者几种。
具体实施方式
实例一
(1)将助催化剂一氯二乙基铝与烷基铝在30℃，在乙烯存在下进行15min，得到乙烯齐聚物与纳米分散的氧化镁的甲苯溶液混合；
(2)在上述的乙烯齐聚物与纳米分散的氧化镁的甲苯混合溶液中，加入烷基铝氧烷(MAO)及0.2-0.5mol/L浓度的Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2，其中MAO与上述Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2催化剂的摩尔比为2000，在30℃聚合反应15min；
(3)用酸化乙醇终止聚合反应，洗涤干燥得到纳米改性氧化镁填充的聚烯烃；制备TPO基材：嵌段共聚聚丙烯40份，上述制备的纳米改性氧化镁填充的聚烯烃弹性体30份、光稳定剂0.05份、颜料8份、光稳定剂0.1份，耐磨剂5份，颜料5份熔融挤出，切粒后得母粒，将母粒通过挤出机熔融挤出，挤出机的机身温度：120℃；螺杆转速控制在50r/min；
(4)熔融挤出物经常规三辊压光、冷却、牵引、收卷，即得到改性后的TPO合成革。
实例测试数据
实例二
(1)将助催化剂一氯二乙基铝与烷基铝在50℃，在乙烯存在下进行10min，得到乙烯齐聚物与碳纳米管的甲苯溶液混合；
(2)在上述的乙烯齐聚物与碳纳米管的甲苯混合溶液中，加入烷基铝氧烷(MAO)及0.2-0.5mol/L浓度的Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2，其中MAO与上述Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2催化剂的摩尔比为1500，在50℃聚合反应10min；
(3)用酸化乙醇终止聚合反应，洗涤干燥得到碳纳米管的聚烯烃；制备TPO基材：嵌段共聚聚丙烯50份，上述制备的碳纳米管的聚烯烃弹性体35份、光稳定剂0.1份、颜料9份、光稳定剂0.2份，耐磨剂10份，颜料7份熔融挤出，切粒后得母粒，将母粒通过挤出机熔融挤出，挤出机的机身温度：140℃；螺杆转速控制在40r/min；
(4)熔融挤出物经常规三辊压光、冷却、牵引、收卷，即得到改性后的TPO合成革。
实例测试数据
实例三
(1)将助催化剂一氯二乙基铝与烷基铝在80℃，在乙烯存在下进行5min，得到乙烯齐聚物与纳米分散的改性填料的甲苯溶液混合；
(2)在上述的乙烯齐聚物与纳米分散的石墨的甲苯混合溶液中，加入烷基铝氧烷(MAO)及0.2-0.5mol/L浓度的Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2，其中MAO与上述Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2催化剂的摩尔比为1000，在85℃聚合反应5min；
(3)用酸化乙醇终止聚合反应，洗涤干燥得到纳米石墨填充的聚烯烃；制备TPO基材：嵌段共聚聚丙烯55份，上述制备的纳米改性石墨填充的聚烯烃弹性体35份、光稳定剂0.5份、颜料10份、光稳定剂0.1份，耐磨剂7份，颜料9份熔融挤出，切粒后得母粒，将母粒通过挤出机熔融挤出，挤出机的机身温度：150℃；螺杆转速控制在30r/min；
(4)熔融挤出物经常规三辊压光、冷却、牵引、收卷，即得到改性后的TPO合成革。
实例测试数据
Claims (6)
1.一种原位插层聚合法制备TPO复合革的方法，其特征在于，按下列步骤进行：
(1)将助催化剂一氯二乙基铝与烷基铝在25-85℃，在乙烯存在下进行5-15min，得到乙烯齐聚物与纳米分散的改性填料的甲苯溶液混合；
(2)在上述的乙烯齐聚物与纳米分散的改性填料的甲苯混合溶液中，加入烷基铝氧烷(MAO)及0.2-0.5mol/L浓度的Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2，其中MAO与上述Et(Ind)2ZrCl2，Me2Si(Ind)2ZrCl2或IndSiMe2NButZrCl2催化剂的摩尔比为800-2000，在25-85℃聚合反应5-15min；
(3)用酸化乙醇终止聚合反应，洗涤干燥得到纳米改性填料填充的聚烯烃。制备TPO基材：嵌段共聚聚丙烯，上述制备的纳米改性填料填充的聚烯烃弹性体、光稳定剂、颜料、光稳定剂，耐磨剂，颜料熔融挤出，切粒后得母粒，将母粒通过挤出机熔融挤出，挤出机的机身温度：120℃～150℃；螺杆转速控制在20～50r/min；
(4)熔融挤出物经常规三辊压光、冷却、牵引、收卷，即得到改性后的TPO合成革。
2.根据权利要求1一种纳米改性填料填充的聚烯烃的原位插层聚合制备方法，其特征在于，所述的烷基铝为AlMe3，AlEt3或Al(But)3。
3.根据权利要求1一种纳米改性填料填充的聚烯烃的原位插层聚合制备方法，其特征在于，所述的齐聚反应时间为5-15min。
4.根据权利要求1一种纳米改性填料填充的聚烯烃的原位插层聚合制备方法，其特征在于，挤出机的机身温度：120℃～150℃；螺杆转速控制在20～50r/min。
5.根据权利要求1一种纳米改性填料填充的聚烯烃的原位插层聚合制备方法，其特征在于，TPO复合革原料组成为：嵌段共聚聚丙烯40-60份，上述制备的纳米改性填料填充的聚烯烃弹性体30-40份、光稳定剂0.03-1份、颜料8-10份、光稳定剂0.1-0.5份，耐磨剂5-20份，颜料5-10份。
6.根据权利要求1一种纳米改性填料填充的聚烯烃的原位插层聚合制备方法，其特征在于，改性填料为：氧化镁、石墨烯、碳纳米管、蒙脱土、滑石、石墨、水镁石等其中的一种或者几种。
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| CN1289786A (zh) * | 1999-09-24 | 2001-04-04 | 中国科学院化学研究所 | 一种纳米蒙脱土填充聚烯烃的原位插层聚合制备方法 |
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| CN1869079A (zh) * | 2005-05-27 | 2006-11-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种线性低密度聚乙烯的制备方法 |
| CN105907323A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-31 | 苏州瑞高新材料有限公司 | 一种阻燃环保型tpo合成革及其制备方法 |
-
2019
- 2019-06-13 CN CN201910515077.5A patent/CN110218410A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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