CN116355312B - 一种低温高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域,具体是一种低温高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法,包括PP、弹性材料、HDPE、抗氧化剂;所述弹性材料为SEPS,或者SEPS与EPDM、EPR、SBR中的一种或几种的混合物。本发明以SEPS为增韧的核心成分,SEPS作为一种含软‑硬嵌段的共聚物,为PS链段在分散相中发生微相分离成“核”,形成多核的“核‑壳结构”,其软段具有较低的玻璃化转变温度,并且由于硬嵌段的存在,加入SEPS不会使PP基体强度下降严重;对于橡胶或弹性体增韧的聚丙烯,如果能控制橡胶含量不进一步增加而保持韧性或者增加韧性,对于生产成本控制与材料应用领域拓展具有非常重要的意义。

Description

一种低温高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,具体是一种低温高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶聚合物,密度约为0 .9g/cm3,聚丙烯结晶度高,结构规整,在常温下具有优良的力学性能(拉伸强度较高),此外,聚丙烯具有优良的耐热性,在不受外力的作用下,150℃也不会变形,另外,聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其他化学试剂都比较稳定;聚丙烯材料由于良好的综合性能而被广泛的应用,如日常使用的塑料制品,特别是在汽车领域的用量日益增大;然而,聚丙烯的在常温以及低温下的脆性限制了其在冬季与严寒环境中的使用,同时,要兼顾聚丙烯复合材料的强度,以保证制件的更广泛应用,因此,聚丙烯的增韧以及低温增韧是如今聚丙烯复合材料的重要研究方向之一。在相关领域的研究中指出,运用橡胶或各种弹性体共混改性法对聚丙烯进行增韧的过程中,韧性对影响因素的响应对应为脆-韧转变的过程,即随橡胶含量、温度的增大而由“脆”变“韧”;随应变速率的增大而由“韧”变“脆”。在转变温度区间的两侧的材料韧性往往存在数倍差异。要提升材料的低温性能,最重要的是降低材料从脆性破坏到韧性破坏的转变温度区间。有研究表明,在聚丙烯中引入二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物或其他玻璃化转变温度较低的橡胶或弹性体,可以通过这些橡胶或弹性体成分形成特殊的分散相的结构或改善界面形貌,则能够降低脆-韧转变的起始温度,达到有效增韧的目的。然而,韧性的增强往往伴随强度的损失,目前的技术方案很少能够系统定量地调控聚丙烯或者聚丙烯无规共聚物的脆韧转变,提升其低温韧性的同时保持一定的强度。
发明内容
本发明为了解决聚丙烯中玻璃化转变温度较低的橡胶或弹性体时强度损失的问题,提供了一种低温高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种低温高韧性聚丙烯复合材料,是由以下质量份数的材料组成:
PP:50-80份;
弹性材料:20-50份;
HDPE:0-10份
抗氧化剂:0.5-1份;
其中,弹性材料为SEPS,或者SEPS与EPDM、EPR、SBR中的一种或几种的混合物。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的一种或几种。
本发明进一步提供了一种低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将PP、弹性材料、HDPE、抗氧化剂直接加入密炼机中混合10-20分钟,温度为170-200℃,转速为40-150rpm;得到混合料;
S2:将S1步骤所得到的混合料进行造粒;
S3:将S2步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段170-190℃;二段180-200℃,三段185-205℃,机头190-200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
本发明进一步还提供了一种低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将PP、弹性材料、抗氧化剂直接加入密炼机中混合10-20分钟,温度为170-200℃,转速为40-150rpm;得到混合料;
S2:将S1步骤所得到的混合料进行造粒;
S3:将S2步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段170-190℃;二段180-200℃,三段185-205℃,机头190-200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
本发明还提供了另外一种低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将弹性材料、抗氧化剂加入密炼机中混合3-7分钟,温度为180-200℃,转速为40-150rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP、HDPE加入密炼机中混合10-20分钟,温度为180-200℃;转速为40-150rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段170-190℃;二段180-200℃,三段185-205℃,机头190-200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
本发明更进一步提供了一种低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将弹性材料、抗氧化剂加入密炼机中混合3-7分钟,温度为180-200℃,转速为40-150rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP加入密炼机中混合10-20分钟,温度为180-200℃;转速为40-150rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段170-190℃;二段180-200℃,三段185-205℃,机头190-200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
本发明以SEPS为增韧的核心成分,SEPS作为一种含软-硬嵌段的共聚物,为PS链段在分散相中发生微相分离成“核”,形成多核的“核-壳结构”,其软段具有较低的玻璃化转变温度,并且由于硬嵌段的存在,加入SEPS不会使PP基体强度下降严重;此外,SEPS与各种极性与非极性的材料具有良好相容性,便于之后的进一步复合改性;对于橡胶或弹性体增韧的聚丙烯,如果能控制橡胶含量不进一步增加而保持韧性或者增加韧性,对于生产成本控制与材料应用领域拓展具有非常重要的意义。因此,本发明通过加入HDPE进行SEPS增韧PP的进一步尺寸调控,通过对PP/SEPS的微观形貌表征发现加入HDPE后产生了大幅细化分散相尺寸的作用,大尺寸分散相的数量减少有利于减少缺陷的产生。为了进一步扩展HDPE在橡胶增韧聚丙烯材料中的使用范围,本发明还提供了多种含SEPS的弹性材料对聚丙烯的改性研究实施例,通过实施例数据可知,由于复合弹性材料在基体中可以产生特殊结构的分散相,合适比例与配方的弹性材料甚至可以获得优于使用单一橡胶增韧PP的效果,更进一步地研究表明,HDPE的添加同样大幅度提升了复合弹性材料增韧聚丙烯的低温韧性,由于在配方中PP基体的比例没有大幅度变化,橡胶的含量也没有进一步的增加,因此复合材料的其它力学性能保持良好。在具体聚丙烯复合材料制备工艺中,HDPE、单一组分弹性体SEPS与PP的混合可以使用一步法制备;HDPE、复合弹性材料、PP的混合优选先制备复合弹性材料的两步法制备。综上所述,本发明通过合适的原料比例选取、合理的分散相结构及尺寸分布控制,能够在保持一定强度的条件下最终实现了低温韧性的有效提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1制备获得的低温高韧性聚丙烯复合材料的扫描电子显微镜图像。
图2为实施例8制备获得的低温高韧性聚丙烯复合材料的扫描电子显微镜图像。图1与图2对比可以看出,SEPS被刻蚀形成孔洞。通过对孔进行统计分析,前者的分散相具有更小的平均尺寸dw和基质韧带厚度l,在更低的弹性体含量下,实施例1可以相对于实施例8具有更好的低温冲击性能,这是该配方增韧的主要原因。
图3为实施例1制备获得的低温高韧性聚丙烯复合材料的TEM图像。
图4为实施例8制备获得的低温高韧性聚丙烯复合材料的TEM图像。由于HDPE无法像SEPS一样被刻蚀,因此从SEM中我们无法很清晰地看到HDPE在相中的分布,从TEM图像可以清晰地看到,将SEPS中的聚苯乙烯链段染色后,其在PP中分布成尺寸较小的并且形成微相分离区域,而加入10%HDPE(图3)之后可以看到对应于SEPS的区域被一层淡灰色物质包裹,从成分分析上说,这就对应HDPE。因此,加入HDPE之后HDPE起到了类似“乳化剂”的作用,包裹住SEPS并优化了其尺寸大小。
图5为实施例1制备获得的低温高韧性聚丙烯复合材料在-10℃冲击的破坏断面SEM图。
图6为实施例8制备获得的低温高韧性聚丙烯复合材料的在-10℃冲击的破坏断面SEM图。对比图5和图6可以看到,加入10%HDPE之后,破坏断面的基体发生了广泛的剪切屈服,而不加HDPE则只发生比较明显的空化作用。由于基体的广泛剪切屈服可以吸收大量能量,因此在对应温度下,加入HDPE的材料抗冲击性能大大提升。
图7为实施例2制备获得的低温高韧性聚丙烯复合材料的SEM图像。
图8为实施例3制备获得的低温高韧性聚丙烯复合材料的SEM图像。图7和图8中SEPS、EPDM、EPR均被刻蚀,与图2单独的SEPS形成的孔洞相比较,复合弹性体相形成了更为复杂的核壳结构,且其核成分是PP,这说明实施例2是通过复杂的界面与成分调控形成基体成分形成“核”从而促进韧性的提升的;在此之上,进一步增加10%的HDPE,得到了更为高级的核壳结构半连续分散相(实施例3),韧性更进一步提升。
实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种低温高韧性聚丙烯复合材料的具体实施例,是由以下质量份数的材料组成:
PP:50-80份;
弹性材料:20-50份;
HDPE:0-10份
抗氧化剂:0.5-1份;
其中,弹性材料为SEPS,或者SEPS与EPDM、EPR、SBR中的一种或几种的混合物。
在本发明提供了的一个实施例中,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的一种或几种。
由于本发明中的低温高韧性聚丙烯复合材料的材料中可含HDPE,也可不含HDPE。根据实验结果,HDPE在二步法中的添加先后并无差别,因此为生产方便,推荐将HDPE与PP在同一步加入。由于本发明涉及不同种类弹性材料的混合,为保证混合充分,提出一种二步法,用于含复合弹性体的材料制备。
当弹性材料为单一SEPS,且原料中含有HDPE时,本发明所述低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将PP、弹性材料、HDPE、抗氧化剂直接加入密炼机中混合10-20分钟,温度为170-200℃,转速为40-150rpm;得到混合料;
S2:将S1步骤所得到的混合料进行造粒;
S3:将S2步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段170-190℃;二段180-200℃,三段185-205℃,机头190-200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
当弹性材料为单一SEPS,且原料中不含HDPE时,本发明所述低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将PP、弹性材料、抗氧化剂直接加入密炼机中混合10-20分钟,温度为170-200℃,转速为40-150rpm;得到混合料;
S2:将S1步骤所得到的混合料进行造粒;
S3:将S2步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段170-190℃;二段180-200℃,三段185-205℃,机头190-200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
当弹性材料为 SEPS与EPDM、EPR、SBR中的一种或几种的混合物,且原料中含有HDPE时,本发明所述低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将弹性材料、抗氧化剂加入密炼机中混合3-7分钟,温度为180-200℃,转速为40-150rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP、HDPE加入密炼机中混合10-20分钟,温度为180-200℃;转速为40-150rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段170-190℃;二段180-200℃,三段185-205℃,机头190-200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
当弹性材料为 SEPS与EPDM、EPR、SBR中的一种或几种的混合物,且原料中不含HDPE时,本发明所述低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将弹性材料、抗氧化剂加入密炼机中混合3-7分钟,温度为180-200℃,转速为40-150rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP加入密炼机中混合10-20分钟,温度为180-200℃;转速为40-150rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段170-190℃;二段180-200℃,三段185-205℃,机头190-200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
下面结合具体实施例对本发明的内容进行具体说明:
实施例
一种低温高韧性聚丙烯复合材料,按质量份数由以下材料组成:
PP:63份;
弹性材料SEPS:27份;
HDPE: 10份;
抗氧化剂1010:1份;
本发明实施例提供该低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将PP、弹性材料SEPS、HDPE、抗氧化剂1010加入密炼机中混合15分钟,温度为195℃,转速为80rpm;这一步直接使材料进行充分的混合。
S2:将S1步骤所得到的混合料进行造粒;
S3:将S2步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段190℃;二段200℃,三段205℃,机头200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
实施例
一种低温高韧性聚丙烯复合材料,按质量份数由以下材料组成:
PP:70份;
弹性材料:30份;其中,SEPS:10份,EPDM:10份,EPR:10份
抗氧化剂1010:1份;
本发明实施例提供该低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将弹性材料(SEPS、EPDM、EPR)、抗氧化剂加入密炼机中混合5分钟,温度为195℃,转速为80rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP加入密炼机中混合15分钟,温度为195℃;转速为80rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段190℃;二段200℃,三段205℃,机头200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
实施例
一种低温高韧性聚丙烯复合材料,按质量份数由以下材料组成:
PP:63份;
弹性材料:27份;其中,SEPS:9份,EPDM:9份,EPR:9份,
HDPE:10份
抗氧化剂1010:1份;
本发明实施例提供该低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将弹性材料(SEPS,EPDM,EPR)、抗氧剂1010加入密炼机中混合5分钟,温度为195℃,转速为80rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP,HDPE加入密炼机中混合15分钟,温度为195℃;转速为80rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段190℃;二段200℃,三段205℃,机头200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
实施例
一种低温高韧性聚丙烯复合材料,按质量份数由以下材料组成:
PP:70份;
弹性材料:30份;其中, SEPS:10份,EPR:10份,SBR:10份,
抗氧化剂1010:1份。
本发明实施例提供该低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将弹性材料(SEPS,EPR,SBR)、抗氧剂1010加入密炼机中混合5分钟,温度为195℃,转速为80rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP加入密炼机中混合15分钟,温度为195℃;转速为80rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段190℃;二段200℃,三段205℃,机头200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
实施例
一种低温高韧性聚丙烯复合材料,按质量份数由以下材料组成:
PP:63份;
弹性材料:27份;其中,SEPS:9份,EPR:9份,SBR:9份,
HDPE:10份;
抗氧化1010:1份;
本发明实施例提供该低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将弹性材料(SEPS,EPR,SBR)、抗氧剂1010加入密炼机中混合5分钟,温度为195℃,转速为80rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP,HDPE加入密炼机中混合15分钟,温度为195℃;转速为80rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段190℃;二段200℃,三段205℃,机头200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
实施例
一种低温高韧性聚丙烯复合材料,按质量份数由以下材料组成:
PP:63份;
弹性材料:27份;其中,SEPS:9份,EPR:18份,
HDPE:10份;
抗氧化剂1010:1份;
本发明实施例提供该低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将弹性材料(SEPS,EPR)、抗氧剂1010加入密炼机中混合5分钟,温度为195℃,转速为80rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP,HDPE加入密炼机中混合15分钟,温度为195℃;转速为80rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段190℃;二段200℃,三段205℃,机头200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
实施例
制备方法以及步骤与实施例1一致,不同之处在于:
一种低温高韧性聚丙烯复合材料,按质量份数由以下材料组成:
PP:63份;
弹性材料:27份;其中,SEPS:9份,EPDM:18份,
HDPE:10份;
抗氧化剂1010:1份。
实施例
制备方法以及步骤与实施例1一致,不同之处在于:
一种低温高韧性聚丙烯复合材料,按质量份数由以下材料组成:
PP:70
SEPS:30份
抗氧化剂1010: 1份。
制备方法以及步骤与实施例1一致,不同之处在于:
一种聚丙烯复合材料,按质量份数由以下材料组成:
PP:100份
抗氧化1010:1份。
实施例与对比例的抗冲击性能及其实验数据以表格的形式给出,如下表所示:
项目 室温缺口冲击强度(kJ·m-2) 0℃缺口冲击强度(kJ·m-2) -10℃缺口冲击强度(kJ·m-2) -20℃缺口冲击强度(kJ·m-2)
实施例1 55.5 44.0 41.3 8.4
实施例2 50.6 42.8 35.5 4.55
实施例3 48.5 52.09 46.1 38.4
实施例4 48.8 9.5 5.3 4.0
实施例5 47.9 42.2 6.9 3.7
实施例6 39.0 32.8 28.3 5.1
实施例7 48.3 37.5 10.2 3.5
实施例8 51.0 49.3 13.6 7.6
对比例1 3.0 1.9 1.9 2.0
实施例与对比例的拉伸性能及其实验数据以表格的形式给出,如下表所示:
项目 室温屈服强度(MPa) 室温拉伸强度(MPa)
实施例1 18.8 35.9
实施例2 19.0 22.0
实施例3 18.7 20.4
实施例4 17.6 22.1
实施例5 18.7 23.4
实施例6 17.3 17.4
实施例7 19.2 19.2
对比例1 33.0 33.0
实施例8 17.8 33.1
从上表可以说明对于低温下的抗冲击性能,实施例对比对比例有不同程度的提升,此外,对于拉伸强度,添加HDPE后实施例(实施例1)的性能相较于未添加HDPE的实施例(实施例8)抗冲击性能变化明显,且强度上变化很小。
PS链段在分散相中发生微相分离成“核”,形成多核的“核-壳结构”,其软段具有较低的玻璃化转变温度,并且由于硬嵌段的存在,加入SEPS不会使PP基体强度下降严重;此外,SEPS与各种极性与非极性的材料具有良好相容性,便于之后的进一步复合改性;对于橡胶或弹性体增韧的聚丙烯,如果能控制橡胶含量不进一步增加而保持韧性或者增加韧性,对于生产成本控制与材料应用领域拓展具有非常重要的意义。因此,本发明通过加入HDPE进行SEPS增韧PP的进一步尺寸调控,通过对PP/SEPS的微观形貌表征发现加入HDPE后产生了大幅细化分散相尺寸的作用,大尺寸分散相的数量减少有利于减少缺陷的产生。添加10%HDPE之后的实施例1相对于实施例8其平均分散相尺寸从0.8μm降低至0.46μm,因此,基质韧带厚度(相邻粒子平均间距)从0.941μm减小为0.226μm,机制韧带厚度的减少将大幅促进基体剪切屈服的能力,上述过程吸收大量能量。因此在控制同等橡胶添加量不增加的前提下,HDPE的加入大幅优化了分散相的尺寸,使得试样在PP/SEPS在-10℃的情况下,缺口冲击强度从13.6 kJ·m-2上升至41.3 kJ·m-2,性能大幅增强。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述复合材料是由以下质量份数的材料组成:
PP:63份;
弹性材料:27份;
HDPE:10份
抗氧剂:1份;
其中,弹性材料为SEPS与EPDM、EPR混合物,SEPS:9份,EPDM:9份,EPR:9份;
所述制备方法包括如下步骤:
S1:将弹性材料SEPS,EPDM,EPR、抗氧剂加入密炼机中混合5分钟,温度为195℃,转速为80rpm;
S2:将S1步骤中所得物与PP,HDPE加入密炼机中混合15分钟,温度为195℃;转速为80rpm,得到混合料;
S3:将S2步骤所得到的混合料进行造粒;
S4:将S3步骤中的粒料加入到注塑机中注塑成型,所述注塑机温度设定为:一段190℃;二段200℃,三段205℃,机头200℃;获得低温高韧性聚丙烯复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种低温高韧性聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的一种或几种。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101955609A (zh) * 2010-09-28 2011-01-26 威高集团有限公司 一种医用耐辐照聚丙烯合金材料
CN103834102A (zh) * 2014-01-03 2014-06-04 天津金发新材料有限公司 一种高熔体强度吹塑聚丙烯及其制备方法和应用
WO2022110659A1 (zh) * 2020-11-27 2022-06-02 金发科技股份有限公司 一种循环经济聚丙烯组合物及其制备方法和应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105111587B (zh) * 2015-09-16 2016-09-14 金发科技股份有限公司 聚丙烯组合物及其制备方法、由其制备的薄膜或片材及应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101955609A (zh) * 2010-09-28 2011-01-26 威高集团有限公司 一种医用耐辐照聚丙烯合金材料
CN103834102A (zh) * 2014-01-03 2014-06-04 天津金发新材料有限公司 一种高熔体强度吹塑聚丙烯及其制备方法和应用
WO2022110659A1 (zh) * 2020-11-27 2022-06-02 金发科技股份有限公司 一种循环经济聚丙烯组合物及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
罗河胜编.《塑料材料手册(第三版)》.广东科技出版社,2010,第865-866、868页. *

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