CN110483889B - 一种滚塑成型聚丙烯合金料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滚塑成型聚丙烯合金料及其制备方法;所述合金料包括:均聚聚丙烯100份,乙烯丙烯酸甲酯共聚物1~5份,马来酸酐/甲基丙烯酸缩水甘油酯0.3~1.5份,引发剂0.05~2份,纳米碳酸钙1~10份,引发剂0.05~2份,抗氧剂0.05~2份,紫外线吸收剂0.1~1份。将上述各种原料按配方比称量好并混合均匀,通过双螺杆挤出机挤出,水冷拉条或水下切粒,即可。本发明的滚塑成型聚丙烯合金料,通过磨粉机加工成20~60目的粉体,适用于各种滚塑制品的制造,特别是化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、各种器材包装箱等领域的滚塑制品,长期工作温度可达90℃以上,制品显示可印刷性能,良好的刚性,良好的冲击性能,很低的翘曲和收缩性。
Description
技术领域
本发明属于高分子合金技术领域,具体涉及到一种滚塑成型聚丙烯合金料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)属于热塑性树脂,是五大通用树脂之一。具有良好的耐热性、表面刚度和抗划痕性等,在化工容器、家用电器、汽车、包装及建材家具等方面具有广泛的应用。
专利CN101067033A滚塑成型用聚丙烯共混合金的制备方法,该制备方法系将聚丙烯、增韧剂、增容剂、热稳定剂、抗氧剂和光稳定剂按配比混合均匀后经料斗转入反应型挤出机内,同时将交联剂和助交联剂用溶剂溶解后经加料口注入反应性挤出机内,物料在反应型挤出机内反应并挤出、造粒。用该发明制得的合金料可以满足滚塑成型和制品使用的要求。该发明中增韧剂为氯磺化聚乙烯,增容剂为接枝料为85%的丙烯-马来酸酐接枝物,交联剂为过氧化二异丙苯,助交联剂为二乙烯苯。然而该专利采用氯磺化聚乙烯为增韧剂,而没有采用能够起到增强作用的助剂,损害了聚丙烯基体材料的刚性。
专利CN1864972A公开了一种滚塑成型用聚丙烯/弹性体合金的制备方法,通过将聚丙烯、弹性体、过氧化物和多官能团单体在挤出机中反应共混制备滚塑成型用聚丙烯/弹性体合金。可以获得具有不同流动性,高冲击强度,高刚性和耐热性能好的滚塑成型用聚丙烯/弹性体合金,能够满足多种滚塑制品成型工艺和使用性能的要求。但该专利中弹性体且无无机填料或纤维等增强物质的加入,不可避免损害了聚丙烯的刚性。
专利CN105837932A涉及一种结晶聚丙烯树脂组合物的制备方法。该发明将羧酸(或者酸酐)和金属氧化物(或金属氢氧化物)的混合物作为反应单体,与等规均聚聚丙烯在螺杆挤出机上挤出,制得聚丙烯组合物。该发明的制备方法在挤出过程中,不同反应单体在聚丙烯熔体中进行反应生成新的成核剂,诱导聚丙烯成核结晶,改善聚丙烯的结晶性能,改善聚丙烯的宏观应用性能。应用这种加工过程中原位制备的成核剂比单独添加的成核剂成核效率更高,在性能改善上更为突出。但该发明聚丙烯熔融指数亦无法灵活调节,对滚塑流动性要求高的产品的适应性不强。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的聚丙烯基体材料的刚性欠佳、聚丙烯熔融指数无法灵活调节因而对滚塑流动性要求高的产品的适应性不强等缺陷,提供一种滚塑成型聚丙烯合金料及其制备方法。本发明利用在线反应生成马来酸酐(或甲基丙烯酸缩水甘油酯)接枝EMA共聚物,起着聚丙烯与纳米钙相容剂的作用,还起着合金料增韧剂的作用;纳米碳酸钙起成核作用、增强作用、可印刷作用以及改善收缩性能和翘曲性能的作用;引发剂的复合添加,起着在线调节均聚聚丙烯熔指的作用,使得制得的合金料更适合于滚塑工艺,适合复杂形状要求的中空制品。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下。
本发明涉及一种滚塑成型聚丙烯合金组合物,所述合金组合物包括以下重量份数的各组份:
均聚聚丙烯(PP)100份,乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)1~5份,马来酸酐(MAH)0.2~1.2份,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)0.1~1.3份,引发剂0.05~2份,纳米碳酸钙1~10份,吸酸剂0.05~2份,抗氧剂0.05~2份,紫外线吸收剂0.1~1份。优选马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯的总量为0.3~1.5份。
其中,所述均聚聚丙烯为熔融指数在3~16g/10min(230℃,2.16kg)之间的聚丙烯树脂
所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物为MA含量18%~20%,MI为2~8g/10min之间的共聚物。
所述引发剂为自由基引发剂。
所述自由基引发剂为过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔、双叔丁基过氧化二异丙基苯中的一种或几种的组合物。
所述纳米碳酸钙的平均粒径为40nm~90nm。
所述吸酸剂为硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或几种的组合物。
所述抗氧剂为4,4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或两种的组合物。
所述紫外线吸收剂为UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)、UV-234(2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑)中的一种或其组合物。
本发明还涉及一种滚塑成型聚丙烯合金组合物的制备方法,所述方法包括如下步骤:
将各种原料按配方比称量好并混合均匀,通过双螺杆挤出机挤出,水冷拉条或水下切粒。
所述挤出机的转速为100~1000rpm,挤出机加工温度区间设置为130~200度。
本发明还涉及一种滚塑成型聚丙烯合金组合物在制备滚塑制品中的用途,所述滚塑成型聚丙烯合金组合物磨成20~60目的粉体,用于制备长期工作温度达90℃以上的滚塑制品。
所述滚塑制品包括化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、各种器材包装箱等领域的滚塑制品,长期工作温度可达90℃以上,制品显示良好的冲击性能、很低的翘曲和收缩性。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)在线反应生成增韧剂马来酸酐(或甲基丙烯酸缩水甘油酯)接枝共聚物,该接枝共聚物不仅起着增韧作用,而且起着纳米碳酸钙和聚丙烯基体之间的相容剂作用;
(2)纳米碳酸钙起成核作用、增强作用、可印刷作用以及改善收缩性能和翘曲性能的作用;
(3)引发剂的双重作用,不仅在线接枝反应,而且在线调节聚丙烯合金料的熔融指数,使合金料更适合滚塑成型工艺;熔融指数调节情况可见实施例。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下各实施例所用原料如下:
(1)聚丙烯(PP),牌号T30S,3g/10min(230℃,2.16kg),浙江鸿基石化公司;
(2)聚丙烯(PP),牌号V30G,16g/10min(230℃,2.16kg),浙江鸿基石化公司;
(3)马来酸酐(MAH),市售化学品;
(4)甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),市售化学品;
(5)纳米碳酸钙,CC801牌号,平均粒径60~80nm,浙江常山金雄有限公司;
(6)纳米碳酸钙,CC601牌号,平均粒径40~90nm,浙江常山金雄有限公司;
(7)乙烯丙烯酸甲酯(EMA),法国阿科玛牌号18MG02,MA含量18%,MI为2;
(8)乙烯丙烯酸甲酯(EMA),法国阿科玛牌号20MA08,MA含量20%,MI为8;
(9)过氧化二叔丁基,市售化学品;
(10)2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷,市售化学品;
(11)2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔,市售化学品;
(12)双叔丁基过氧化二异丙基苯,市售化学品;
(13)2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩,市售化学品;
(14)4,4-双(2-甲氧基苯乙烯基)联苯,市售化学品;
(15)硬脂酸镁,市售化学品;
(16)硬脂酸锌,市售化学品;
(17)硬脂酸钙,市售化学品;
(18)4,4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚),市售化学品;
(19)四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,市售化学品;
(20)紫外线吸收剂UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮),市售化学品。
(21)紫外线吸收剂UV-234(2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑,市售化学品。
实施例1
本实施例涉及一种滚塑成型聚丙烯合金料;包括:均聚聚丙烯牌号V30G 100份,法国阿科玛EMA牌号18MG02共聚物1份,马来酸酐0.2份,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)1.3份,自由基引发剂过氧化二叔丁基0.05份,纳米碳酸钙CC801牌号1份,吸酸剂硬脂酸镁0.05份,抗氧剂4,4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)0.05份,UV-531紫外线吸收剂1份。
将上述各种原料按配方比称量好并混合均匀,通过双螺杆挤出机挤出,水冷拉条切粒。挤出机转速为180rpm,挤出机温度区间设置为130-200度,即可得到一种滚塑成型聚丙烯合金料,熔融指数为26g/10min(230℃,2.16kg)。
所得到的一种滚塑成型聚丙烯合金料,通过磨粉机加工成20-60目的粉体,可用于生产化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、各种器材包装箱等滚塑制品。
实施例2
本实施例涉及一种滚塑成型聚丙烯合金料;包括:均聚聚丙烯牌号T30S 100份,法国阿科玛EMA牌号20MA08共聚物5份,马来酸酐0.5份,甲基丙烯酸缩水甘油酯1份,自由基引发剂双叔丁基过氧化二异丙基苯2份,纳米碳酸钙CC601牌号10份,吸酸剂硬脂酸钙2份,抗氧剂4,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2份,UV-234紫外线吸收剂0.1份。
将上述各种原料按配方比称量好并混合均匀,通过双螺杆挤出机挤出,水冷拉条切粒。挤出机转速为180rpm,挤出机温度区间设置为130-200度,即可得到一种滚塑成型聚丙烯合金料,熔融指数为18g/10min(230℃,2.16kg)。
所得到的一种滚塑成型聚丙烯合金料,通过磨粉机加工成20-60目的粉体,可用于生产化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、各种器材包装箱等滚塑制品。
实施例3
本实施例涉及一种滚塑成型聚丙烯合金料;包括:均聚聚丙烯牌号T30S(PP)100份,法国阿科玛EMA牌号18MG02共聚物5份,马来酸酐0.2份,甲基丙烯酸缩水甘油酯0.1份,自由基引发剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1份、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔1份,纳米碳酸钙CC801牌号5份、CC601牌号5份,吸酸剂硬脂酸锌1份、硬脂酸钙1份,抗氧剂4,4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)0.05份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05份,UV-531紫外线吸收剂0.5份,UV-234紫外线吸收剂0.5份。
将上述各种原料按配方比称量好并混合均匀,通过双螺杆挤出机挤出,水冷拉条切粒。挤出机转速为100-1000rpm,挤出机温度区间设置为130~200度,即可得到一种滚塑成型聚丙烯合金料,熔融指数为22g/10min(230℃,2.16kg)。
所得到的一种滚塑成型聚丙烯合金料,通过磨粉机加工成20-60目的粉体,可用于生产化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、各种器材包装箱等滚塑制品。
实施例4
本实施例涉及一种滚塑成型聚丙烯合金料;包括:均聚聚丙烯牌号T30S(PP)100份,法国阿科玛EMA牌号20MA08共聚物2.5份,马来酸酐1.2份,甲基丙烯酸缩水甘油酯0.3份,自由基引发剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔1份、双叔丁基过氧化二异丙基苯1份,纳米碳酸钙CC801牌号2份、CC601牌号3份,吸酸剂硬脂酸锌0.5、硬脂酸钙1.5份,抗氧剂4,4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)0.05、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份,UV-531紫外线吸收剂0.1份,UV-234紫外线吸收剂0.9份。
将上述各种原料按配方比称量好并混合均匀,通过双螺杆挤出机挤出,水冷拉条切粒。挤出机转速为100-1000rpm,挤出机温度区间设置为130-200度,即可得到一种滚塑成型聚丙烯合金料,熔融指数为20g/10min(230℃,2.16kg)。
所得到的一种滚塑成型聚丙烯合金料,通过磨粉机加工成20-60目的粉体,可用于生产化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、各种器材包装箱等滚塑制品。
由以上实施例可以看出,本发明系利用在线反应生成马来酸酐(或甲基丙烯酸缩水甘油酯)接枝EMA共聚物,起着聚丙烯与纳米钙相容剂的作用,以及起着合金料增韧剂的作用。纳米钙起成核作用、增强作用、可印刷作用以及改善收缩性能和翘曲性能。引发剂的添加,起着在线调节合金料熔融指数的作用,使得制得的合金料更适合于滚塑工艺,适合复杂形状要求的滚塑中空制品。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (5)
1.一种滚塑成型聚丙烯合金组合物,其特征在于,所述合金组合物包括以下重量份数的各组份:
均聚聚丙烯100份,乙烯丙烯酸甲酯共聚物1~2.5份,马来酸酐0.2~1.2份,甲基丙烯酸缩水甘油酯0.1~1.3份,引发剂0.05~2份,纳米碳酸钙1~10份,吸酸剂0.05~2份,抗氧剂0.05~2份,紫外线吸收剂0.1~1份;
所述均聚聚丙烯在230℃,2.16kg条件下测得的熔融指数为3~16g/10min;
所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物中MA含量18%~20%,MI为2~8g/10min;
所述引发剂为过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔、双叔丁基过氧化二异丙基苯中的一种或几种的组合物;
所述吸酸剂为硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或几种的组合物;
所述紫外线吸收剂为UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)、UV-234(2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑)中的一种或其组合物;
所述抗氧剂为4,4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或两种的组合物。
2.根据权利要求1所述的滚塑成型聚丙烯合金组合物,其特征在于,所述纳米碳酸钙的平均粒径为40nm~90nm。
3.一种根据权利要求1所述的滚塑成型聚丙烯合金组合物的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
将各种原料按配方比称量好并混合均匀,通过双螺杆挤出机挤出,水冷拉条或水下切粒。
4.根据权利要求3所述的滚塑成型聚丙烯合金组合物的制备方法,其特征在于,挤出机转速为100~1000rpm,挤出机加工温度区间设置为130~200℃。
5.一种根据权利要求1所述的滚塑成型聚丙烯合金组合物在制备滚塑制品中的用途,其特征在于,所述滚塑成型聚丙烯合金组合物磨成20~60目的粉体,用于制备长期工作温度达90℃以上的滚塑制品。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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