CN113652027A - 一种低热缩耐高温改性pp材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低热缩耐高温改性PP材料及其制备方法,其原料按重量份包括:聚丙烯50‑100份、玻璃纤维30‑40份、线型低密度聚乙烯20‑27份、三元乙丙橡胶12‑20份、成核剂5‑13份、交联剂11‑19份、碱式硫酸镁2‑8份、太酸钾晶须3‑12份、润滑剂1‑7份、抗氧剂12‑16份和相容剂4‑11份,S1:通过称重设备,按照上述重量份进行称量,将称重完成的聚丙烯和玻璃纤维至高速混合机中进行搅拌,得到玻璃纤维增强聚丙烯;S2:向S1中得到的玻璃纤维增强聚丙烯中添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶,混合搅拌后得到增韧改性后的改性聚丙烯。本发明能够提升改性聚丙烯的低热缩性能和耐高温性能,还能够延长改性聚丙烯的使用寿命,使用效果佳。

Description

一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法
技术领域
本发明涉及医用乳胶材料领域,尤其涉及一种低热缩耐高温改性PP材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,系白色蜡状材料,外观透明而轻,聚丙烯按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。它广泛应用于纤维制品、医疗器械、汽车、化工容器等产品的生产,也用于食品、药品的包装,聚丙烯常用来制作水壶塑料底托。
向右的聚丙烯材料生产的塑料底托,放置上装满热水的水壶后,塑料底座的边缘缝隙变大,不符合产品质量标准,所以我们提出了一种低热缩耐高温改性PP材料及其制备方法,用以解决上述提出的问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种低热缩耐高温改性PP材料及其制备方法。
本发明提出的一种低热缩耐高温改性PP材料,按重量份准备原料:聚丙烯50-100份、玻璃纤维30-40份、线型低密度聚乙烯20-27份、三元乙丙橡胶12-20份、成核剂5-13份、交联剂11-19份、碱式硫酸镁2-8份、太酸钾晶须3-12份、润滑剂1-7份、抗氧剂12-16份和相容剂4-11份。
一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,制备步骤如下
S1:通过称重设备,按照上述重量份进行称量,将称重完成的聚丙烯和玻璃纤维至高速混合机中进行搅拌,得到玻璃纤维增强聚丙烯;
S2:向S1中得到的玻璃纤维增强聚丙烯中添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶,混合搅拌后得到增韧改性后的改性聚丙烯;
S3:对S2中得到的改性聚丙烯中添加称量完成的成核剂,混合后得到支化聚合物;
S4:向S3中的支化聚合物中添加交联剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂,充分混合搅拌,得到交联改性聚丙烯;
S5:将碱式硫酸镁和太酸钾晶须添加至S4中得到的交联改性聚丙烯中进行混合搅拌,得到最终混合物;
S6:将S5中的到的最终混合物出料至双螺杆出料机中进行熔融共混挤出造粒,得到低热缩耐高温改性PP材料;
S7:对S6中的低热缩耐高温改性PP材料的性能进行检测;
优选的,所述S1中,称重设备为台称,每更换一种原材料,校对一次台称,保证准确,能够准确的把控各原料最佳的混合比,提高成品的性能。
优选的,所述S1中,高速混合机的型号为BC-501的塑料改性高速混合机,搅拌速度为100-160r/min,反应在44℃-60℃的温度下进行,反应时间为15min。
优选的,所述S2中,将BC-501的塑料改性高速混合机的搅拌速度调节至200-270r/min,温度提升至70℃-80℃,间隔15s依次添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶。
优选的,所述S3中,保持BC-501的塑料改性高速混合机的转速和温度不变,成核剂和改性聚丙烯的混合时间为2min,成核剂可以选择稀土晶型成核剂。
优选的,所述S4中,将搅拌速度降为80-120r/min,搅拌温度提升至90℃-100℃,每间隔20s依次添加交联剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂,混合的时常为5min,交联剂为硅烷交联剂,相容剂使不相容的两种聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物的助剂,相容剂为马来酸酐接枝,抗氧剂能够能够延长聚合物的使用寿命。
优选的,所述S5中,在交联改性聚丙烯中添加碱式硫酸镁和太酸钾晶须后,能够有效的提高交联改性聚丙烯的热变形温度,还能够改善交联改性聚丙烯的力学性能,碱式硫酸镁和太酸钾晶须与成核剂混合后,能够有效的提升交联改性聚丙烯的冲击强度。
优选的,所述S6中,双螺杆挤出造粒采用中等偏强剪切的螺杆组合,各段温度为分别为:第一段180-190℃,第二段195-200℃,第三段210-220℃,第四段220-230℃,第五段235-240℃,机头230-245℃,螺杆转速350-400r/min。
优选的,所述S7中,利用冲击强度测试仪检测低热缩耐高温改性PP材料的冲击强度,对低热缩耐高温改性PP材料在特定温度下的收缩率进行检测。
本发明的有益效果是,该低热缩耐高温改性聚丙烯材料,通过聚丙烯、玻璃纤维、线型低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、成核剂份、交联剂、碱式硫酸镁、太酸钾晶须、润滑剂、抗氧剂和相容剂,进行共混聚合,改性聚丙烯的低热缩性能、耐高温性能、吸水性和抗氧性方斌都有显著的提升。
本发明能够提升改性聚丙烯的低热缩性能和耐高温性能,还能够延长改性聚丙烯的使用寿命,使用效果佳。
附图说明
图1为本发明提出的一种低热缩耐高温改性PP材料及其制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出了一种低热缩耐高温改性PP材料,其原料按重量份包括:聚丙烯50份、玻璃纤维30份、线型低密度聚乙烯20份、三元乙丙橡胶12份、成核剂5份、交联剂11份、碱式硫酸镁2份、太酸钾晶须3份、润滑剂1份、抗氧剂12份和相容剂4份。
制备过程中,通过台称按照上述原料的重量份进行称量,每更换一种原材料,校对一次台称,保证准确,将称重完成的聚丙烯和玻璃纤维至型号为BC-501的塑料改性高速混合机中进行搅拌,搅拌速度为100r/min,反应在44℃的温度下进行,反应时间为15min,得到玻璃纤维增强聚丙烯,将BC-501的塑料改性高速混合机的搅拌速度调节至200r/min,温度提升至70℃,间隔15s依次添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶,混合3min,得到增韧改性后的改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的转速和温度不变,将稀土晶型成核剂添加至塑料改性高速混合机中进行混合,成核剂和改性聚丙烯的混合时间为2min,得到支化聚合物,将搅拌速度降为80r/min,搅拌温度提升至90℃,每间隔20s依次添加交联剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂,得到交联改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的参数不变,在交联改性聚丙烯中添加碱式硫酸镁和太酸钾晶须,得到最终混合物,将最终混合物添加至采用中等偏强剪剪螺杆组合的双螺杆出料机中进行造粒,双螺杆出料机的各段温度为分别为:第一段180℃,第二段195℃,第三段210℃,第四段220℃,第五段235℃,机头230℃,螺杆转速350r/min,得到低热缩耐高温改性PP材料,利用冲击强度测试仪检测低热缩耐高温改性PP材料的冲击强度,对低热缩耐高温改性PP材料在特定温度下的收缩率进行检测。
实施例二
本发明提出了一种低热缩耐高温改性PP材料,其原料按重量份包括:聚丙烯51份、玻璃纤维31份、线型低密度聚乙烯21份、三元乙丙橡胶13份、成核剂6份、交联剂12份、碱式硫酸镁3份、太酸钾晶须4份、润滑剂2份、抗氧剂13份和相容剂5份。
制备过程中,通过台称按照上述原料的重量份进行称量,每更换一种原材料,校对一次台称,保证准确,将称重完成的聚丙烯和玻璃纤维至型号为BC-501的塑料改性高速混合机中进行搅拌,搅拌速度为105r/min,反应在45℃的温度下进行,反应时间为15min,得到玻璃纤维增强聚丙烯,将BC-501的塑料改性高速混合机的搅拌速度调节至205r/min,温度提升至71℃,间隔15s依次添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶,混合3min,得到增韧改性后的改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的转速和温度不变,将稀土晶型成核剂添加至塑料改性高速混合机中进行混合,成核剂和改性聚丙烯的混合时间为2min,得到支化聚合物,将搅拌速度降为85r/min,搅拌温度提升至91℃,每间隔20s依次添加交联剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂,得到交联改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的参数不变,在交联改性聚丙烯中添加碱式硫酸镁和太酸钾晶须,得到最终混合物,将最终混合物添加至采用中等偏强剪剪螺杆组合的双螺杆出料机中进行造粒,双螺杆出料机的各段温度为分别为:第一段182℃,第二段197℃,第三段212℃,第四段222℃,第五段237℃,机头232℃,螺杆转速355r/min,得到低热缩耐高温改性PP材料,利用冲击强度测试仪检测低热缩耐高温改性PP材料的冲击强度,对低热缩耐高温改性PP材料在特定温度下的收缩率进行检测。
实施例三
本发明提出了一种低热缩耐高温改性PP材料,其原料按重量份包括:聚丙烯52份、玻璃纤维32份、线型低密度聚乙烯22份、三元乙丙橡胶14份、成核剂7份、交联剂13份、碱式硫酸镁4份、太酸钾晶须5份、润滑剂3份、抗氧剂14份和相容剂6份。
制备过程中,通过台称按照上述原料的重量份进行称量,每更换一种原材料,校对一次台称,保证准确,将称重完成的聚丙烯和玻璃纤维至型号为BC-501的塑料改性高速混合机中进行搅拌,搅拌速度为110r/min,反应在46℃的温度下进行,反应时间为15min,得到玻璃纤维增强聚丙烯,将BC-501的塑料改性高速混合机的搅拌速度调节至210r/min,温度提升至72℃,间隔15s依次添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶,混合3min,得到增韧改性后的改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的转速和温度不变,将稀土晶型成核剂添加至塑料改性高速混合机中进行混合,成核剂和改性聚丙烯的混合时间为2min,得到支化聚合物,将搅拌速度降为90r/min,搅拌温度提升至92℃,每间隔20s依次添加交联剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂,得到交联改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的参数不变,在交联改性聚丙烯中添加碱式硫酸镁和太酸钾晶须,得到最终混合物,将最终混合物添加至采用中等偏强剪剪螺杆组合的双螺杆出料机中进行造粒,双螺杆出料机的各段温度为分别为:第一段184℃,第二段199℃,第三段214℃,第四段224℃,第五段239℃,机头234℃,螺杆转速360r/min,得到低热缩耐高温改性PP材料,利用冲击强度测试仪检测低热缩耐高温改性PP材料的冲击强度,对低热缩耐高温改性PP材料在特定温度下的收缩率进行检测。
实施例四
本发明提出了一种低热缩耐高温改性PP材料其原料按重量份包括:聚丙烯53份、玻璃纤维33份、线型低密度聚乙烯23份、三元乙丙橡胶15份、成核剂8份、交联剂14份、碱式硫酸镁5份、太酸钾晶须6份、润滑剂4份、抗氧剂15份和相容剂7份。
制备过程中,通过台称按照上述原料的重量份进行称量,每更换一种原材料,校对一次台称,保证准确,将称重完成的聚丙烯和玻璃纤维至型号为BC-501的塑料改性高速混合机中进行搅拌,搅拌速度为115r/min,反应在47℃的温度下进行,反应时间为15min,得到玻璃纤维增强聚丙烯,将BC-501的塑料改性高速混合机的搅拌速度调节至215r/min,温度提升至73℃,间隔15s依次添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶,混合3min,得到增韧改性后的改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的转速和温度不变,将稀土晶型成核剂添加至塑料改性高速混合机中进行混合,成核剂和改性聚丙烯的混合时间为2min,得到支化聚合物,将搅拌速度降为95r/min,搅拌温度提升至93℃,每间隔20s依次添加交联剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂,得到交联改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的参数不变,在交联改性聚丙烯中添加碱式硫酸镁和太酸钾晶须,得到最终混合物,将最终混合物添加至采用中等偏强剪剪螺杆组合的双螺杆出料机中进行造粒,双螺杆出料机的各段温度为分别为:第一段186℃,第二段201℃,第三段216℃,第四段226℃,第五段241℃,机头236℃,螺杆转速365r/min,得到低热缩耐高温改性PP材料,利用冲击强度测试仪检测低热缩耐高温改性PP材料的冲击强度,对低热缩耐高温改性PP材料在特定温度下的收缩率进行检测。
实施例五
本发明提出了一种低热缩耐高温改性PP材料,其原料按重量份包括:聚丙烯54份、玻璃纤维34份、线型低密度聚乙烯24份、三元乙丙橡胶16份、成核剂9份、交联剂15份、碱式硫酸镁6份、太酸钾晶须7份、润滑剂5份、抗氧剂16份和相容剂8份。
制备过程中,通过台称按照上述原料的重量份进行称量,每更换一种原材料,校对一次台称,保证准确,将称重完成的聚丙烯和玻璃纤维至型号为BC-501的塑料改性高速混合机中进行搅拌,搅拌速度为120r/min,反应在48℃的温度下进行,反应时间为15min,得到玻璃纤维增强聚丙烯,将BC-501的塑料改性高速混合机的搅拌速度调节至220r/min,温度提升至74℃,间隔15s依次添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶,混合3min,得到增韧改性后的改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的转速和温度不变,将稀土晶型成核剂添加至塑料改性高速混合机中进行混合,成核剂和改性聚丙烯的混合时间为2min,得到支化聚合物,将搅拌速度降为100r/min,搅拌温度提升至94℃,每间隔20s依次添加交联剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂,得到交联改性聚丙烯,保持BC-501的塑料改性高速混合机的参数不变,在交联改性聚丙烯中添加碱式硫酸镁和太酸钾晶须,得到最终混合物,将最终混合物添加至采用中等偏强剪剪螺杆组合的双螺杆出料机中进行造粒,双螺杆出料机的各段温度为分别为:第一段188℃,第二段203℃,第三段218℃,第四段228℃,第五段243℃,机头238℃,螺杆转速370r/min,得到低热缩耐高温改性PP材料,利用冲击强度测试仪检测低热缩耐高温改性PP材料的冲击强度,对低热缩耐高温改性PP材料在特定温度下的收缩率进行检测。
对实施例1-5进行性能对比实验,对比常规的聚丙烯,实验数据如下表所示:
实施例
冲击强度提升百分比 5.2% 4.9% 5.4% 4.8% 5.1%
耐高温提升百分比 10% 12% 13% 11% 12%
热收缩率提升百分比 16% 17% 19% 18% 16%
吸水性降低百分比 8% 9% 10% 7% 8%
由上述表格可知,本发明提出的改性聚丙烯具有低热缩性、耐高温、吸水性低和强度高的性能,能够满足实际的需求,且实施三为最佳实施例。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低热缩耐高温改性PP材料,其特征在于,按重量份准备原料:聚丙烯50-100份、玻璃纤维30-40份、线型低密度聚乙烯20-27份、三元乙丙橡胶12-20份、成核剂5-13份、交联剂11-19份、碱式硫酸镁2-8份、太酸钾晶须3-12份、润滑剂1-7份、抗氧剂12-16份和相容剂4-11份。
2.制备如权利要求书1所述的一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,制备步骤如下:
S1:通过称重设备,按照上述重量份进行称量,将称重完成的聚丙烯和玻璃纤维至高速混合机中进行搅拌,得到玻璃纤维增强聚丙烯;
S2:向S1中得到的玻璃纤维增强聚丙烯中添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶,混合搅拌后得到增韧改性后的改性聚丙烯;
S3:对S2中得到的改性聚丙烯中添加称量完成的成核剂,混合后得到支化聚合物;
S4:向S3中的支化聚合物中添加交联剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂,充分混合搅拌,得到交联改性聚丙烯;
S5:将碱式硫酸镁和太酸钾晶须添加至S4中得到的交联改性聚丙烯中进行混合搅拌,得到最终混合物;
S6:将S5中的到的最终混合物出料至双螺杆出料机中进行熔融共混挤出造粒,得到低热缩耐高温改性PP材料;
S7:对S6中的低热缩耐高温改性PP材料的性能进行检测。
3.根据权利要求2所述的一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,其特征在于,所述S1中,称重设备为台称,每更换一种原材料,校对一次台称,保证准确,能够准确的把控各原料最佳的混合比,提高成品的性能。
4.根据权利要求2所述的一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,其特征在于,所述S1中,高速混合机的型号为BC-501的塑料改性高速混合机,搅拌速度为100-160r/min,反应在44℃-60℃的温度下进行,反应时间为15min。
5.根据权利要求2所述的一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,其特征在于,所述S2中,将BC-501的塑料改性高速混合机的搅拌速度调节至200-270r/min,温度提升至70℃-80℃,间隔15s依次添加线型低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶。
6.根据权利要求2所述的一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,其特征在于,所述S3中,保持BC-501的塑料改性高速混合机的转速和温度不变,成核剂和改性聚丙烯的混合时间为2min,成核剂可以选择稀土晶型成核剂。
7.根据权利要求2所述的一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,其特征在于,所述S4中,将搅拌速度降为80-120r/min,搅拌温度提升至90℃-100℃,每间隔20s依次添加交联剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂,混合的时常为5min,交联剂为硅烷交联剂,相容剂使不相容的两种聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物的助剂,相容剂为马来酸酐接枝,抗氧剂能够能够延长聚合物的使用寿命。
8.根据权利要求2所述的一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,其特征在于,所述S5中,在交联改性聚丙烯中添加碱式硫酸镁和太酸钾晶须后,能够有效的提高交联改性聚丙烯的热变形温度,还能够改善交联改性聚丙烯的力学性能,碱式硫酸镁和太酸钾晶须与成核剂混合后,能够有效的提升交联改性聚丙烯的冲击强度。
9.根据权利要求2所述的一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,其特征在于,所述S6中,双螺杆挤出造粒采用中等偏强剪切的螺杆组合,各段温度为分别为:第一段180-190℃,第二段195-200℃,第三段210-220℃,第四段220-230℃,第五段235-240℃,机头230-245℃,螺杆转速350-400r/min。
10.根据权利要求2所述的一种低热缩耐高温改性PP材料的制备方法,其特征在于,所述S7中,利用冲击强度测试仪检测低热缩耐高温改性PP材料的冲击强度,对低热缩耐高温改性PP材料在特定温度下的收缩率进行检测。
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