[發(fā)明專利]一種用于制備高耐熱聚丙烯塑料的母料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910040397.6
• 申請日: 2009-06-19
• 公開（公告）號: CN101580613A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃仁勇
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市南海美之彩塑化有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K3/34;C08K5/098;C08K5/523
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陳 衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制備高耐熱聚丙烯塑料的母料及其制備方法和應(yīng)用，屬于塑料加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

與聚乙烯相比，聚丙烯(PP)在現(xiàn)有的聚烯烴塑料材料中，是一種很有應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Φ乃芰掀贩N。它質(zhì)量輕，拉伸，彎曲強度及模量高，綜合性能好，而且價廉易得，易于加工。經(jīng)過改性現(xiàn)在已經(jīng)在很多應(yīng)用場合替代了工程塑料。故目前也已成為當(dāng)今世界產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣的塑料品種之一。

隨著市場應(yīng)用范圍的擴大與深化，對聚丙烯的性能要求也越來越高。其中提高聚丙烯的耐熱溫度，以滿足高溫加工條件下仍有良好性能的要求。目前提高聚丙烯的熱變形溫度到130℃以上的途徑主要有兩個，一是通過添加玻纖或片狀填料，二是添加取代雙酚磷酯鹽成核劑的。前者可以使力學(xué)性能，耐熱性能和成型收縮率都得到全面改性。但比重大和流動性變差且失去光澤。后者同時可以改善透明性、加工性能，且比重不變，適合更廣泛的用途，但該成核劑價格昂貴，進口的一般500元/KG以上，國產(chǎn)產(chǎn)品尚未市場化。據(jù)了解，國外高耐熱聚丙烯商品是在生產(chǎn)后期添加成核劑造粒的。因此，研究比重在1.1左右(小于1.2)，熱變形溫度在130℃或以上的聚丙烯專用料且其價格明顯低于采用高價成核劑的組成物，是市場很需求的聚丙烯品種，而目前尚未見相關(guān)的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于彌補已有技術(shù)的不足，提供一種用于制備高耐熱聚丙烯塑料，能明顯改善聚丙烯塑料的耐熱性的、低成本的母料。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種簡單高效的上述用于制備高耐熱聚丙烯塑料的母料的制備方法。

本發(fā)明還有一個目的是提供上述母料在制備高耐熱聚丙烯塑料中的應(yīng)用。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的：

一種用于制備高耐熱聚丙烯塑料的母料，是聚丙烯與粉料按重量比100∶30～45制成；所述粉料由以下重量份數(shù)的組分制成：11～30份片狀填料、1～3份納米填料以及0.1～0.3份聚丙烯成核劑；

所述片狀填料為白云母或絹云母；母料中云母的含量應(yīng)為30重量％或更高。

所述納米填料是納米硬脂酸鈣、納米硬脂酸鈉、納米硬脂酸鋅或納米硬脂酸鎂。

所述聚丙烯成核劑為雙酚磷酸酯鹽；所述雙酚磷酸酯鹽優(yōu)選2，2’-亞甲基雙(4，6-二叔丁基苯基)磷酸酯鈉鹽或2，2’-亞甲基雙(4，6-二叔丁基苯基)磷酸酯鋁鹽。

本發(fā)明中，云母的獨特片狀結(jié)構(gòu)使它成為典型的增強填料，并可提高塑料制品的韌性，耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。絹云母為白云母的一個亞種，為鱗片狀晶體，與白云母呈玻璃光澤相比，其具絲絹光澤，比重2.6～2.7，硬度2～3，富彈性，可彎曲，抗磨性和耐磨性好；耐熱絕緣，難溶于酸堿溶液，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；特別是其可以屏蔽八成以上紫外線，提高塑料的耐候性、延遲粉化、變色。絹云母高徑厚比的二維片狀結(jié)構(gòu)，對于增強塑料的綜合機械性能，抗龜裂、耐酸、耐堿、耐熱和防腐性能有利。本發(fā)明選擇了片層結(jié)構(gòu)的云母及絹云母為增強填料，同時成為成核劑的載體，以有效分散成核劑，提高成核劑的成核效率。此外，還選擇了工業(yè)化的納米碳酸鈣及納米二氧化硅為納米填料，增強及增韌PP，同時作為成核劑的載體，以提高成核劑與PP的接觸面積，使成核劑效率提高。

本發(fā)明所述用于制備高耐熱聚丙烯塑料的母料的制備方法為：

將按目數(shù)計量的片狀填料和納米填料混合；用適量丙酮將成核劑溶解(重量百分比濃度約0.1％)，然后再均勻灑入混合填料；混均后干燥；將干燥的粉料與聚丙烯熔融混合，制得用于制備高耐熱聚丙烯塑料的母料。

所述片狀填料和納米填料混合的優(yōu)選調(diào)整混合8-10分鐘。

所述加入成核發(fā)劑與混合填料混均的方法優(yōu)選采用間歇式攪拌法，每攪動約2分鐘，停止片刻，待粉塵落下后，重復(fù)上述攪拌過程5次，以使所有粉料充分混合均勻。

所述熔融混合的溫度優(yōu)選175-185℃，混合時間6-8分鐘。

本發(fā)明還提供上述母料在制備高耐熱聚丙烯塑料中的應(yīng)用，是將所述5～10重量份母料粉碎后與50～100份聚丙烯熔融擠出制備得到高耐熱聚丙烯塑料材料。

所述擠出機各區(qū)溫度分別為185，200，210，220，210℃。