[發(fā)明專利]一種同時(shí)提高共聚聚丙烯沖擊強(qiáng)度和熔體流動(dòng)性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910081766.6
• 申請(qǐng)日: 2009-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101857695A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏文駿;喬金樑;宋文波;于魯強(qiáng);郭梅芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號(hào): C08L23/14
• 分類號(hào): C08L23/14;C08K5/14;C08K5/40
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 鄭瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油化工中的聚烯烴加工、改性方法。

背景技術(shù)

影響聚丙烯沖擊強(qiáng)度的主要因素是聚合物分子量大小，分子量分布及聚丙烯中的共聚單體種類和含量。影響聚丙烯熔體流動(dòng)性的主要因素是分子量的大小和分子量分布。目前，用以提高聚丙烯沖擊強(qiáng)度和熔體流動(dòng)性的方法主要有：聚合技術(shù)和后加工改性等方法。

聚合技術(shù)提高聚丙烯沖擊強(qiáng)度的方法是通過(guò)反應(yīng)器制備高共聚單體含量抗沖聚丙烯。例如BASELL公司專利200480022246.3中提到該發(fā)明涉及包含寬分子量分布的丙烯聚合物的組合物，開(kāi)發(fā)的聚合物主要應(yīng)用于汽車保險(xiǎn)杠和側(cè)帶。首先將丙烯在串連的兩個(gè)反應(yīng)器中均聚，通過(guò)控制兩反應(yīng)器的氫氣濃度，從而得到寬分子量分布聚丙烯，然后再在串聯(lián)的第三反應(yīng)器中與其他α烯烴進(jìn)行共聚，最終制得高沖擊強(qiáng)度聚丙烯。BASELL公司專利00801951.7通過(guò)聚合制備由A(寬分子量分布均聚聚丙烯或?qū)挿肿恿糠植紵o(wú)規(guī)共聚聚丙烯)+B(乙烯與C₄～C₁₀a烯烴共聚物)組成的抗沖擊聚烯烴組合物。

?？松瘜W(xué)公司專利95193773.1用丙烯α-烯烴共聚物制成的制品，其中α-烯烴含有5個(gè)或5個(gè)以上碳原子，該共聚物由金屬茂催化體系催化制成，提供了比由具有4個(gè)或少于4個(gè)碳原子的α-烯烴制成的丙烯共聚物高的抗冷流性。而且諸如極限拉伸強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度等其它性能也很高。這種聚合物可用于柔性膜、軟管、纖維、織物、取向膜、擠出型材、模塑部件及片材的更新?lián)Q代。

中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所專利200410098972.5涉及一種抗沖擊聚丙烯材料的制備方法，按照原位分段聚合的步驟進(jìn)行，選用新一代的MgCl₂負(fù)載的球型齊格勒-納塔催化劑(MgCl₂/TiCl₄/二醚，其中二醚代表作為內(nèi)給電子體的1，3-二醚)，首先在催化劑的作用下進(jìn)行丙烯的單體聚合，生成多孔的球型聚丙烯顆粒；然后在聚丙烯顆粒的孔隙內(nèi)部進(jìn)行乙烯與碳原子數(shù)為C₃～C₁₀的α-烯烴的共聚合。使用本發(fā)明方法制備的抗沖聚丙烯為流動(dòng)性很好的規(guī)則球型顆粒，當(dāng)材料中乙烯單元的重量百分?jǐn)?shù)為8～30％時(shí)，與純聚丙烯相比，材料的韌性顯著提高，材料的強(qiáng)度降低不明顯。聚合方法制備抗沖聚丙烯的優(yōu)點(diǎn)是從反應(yīng)器中直接生產(chǎn)高沖擊強(qiáng)度聚丙烯，但要用特殊催化劑或特殊工藝裝置。

后加工改性

后加工改性方法是生產(chǎn)抗沖聚丙烯的一種常見(jiàn)的方法。通過(guò)在聚丙烯中添加乙丙橡膠或彈性體可明顯提高聚丙烯的沖擊強(qiáng)度。CN1127272一種聚丙烯增韌改性材料，其特征在于包括以下組分：超高分子量聚乙烯5～20％，分散劑0.1～0.2％，抗氧劑0.1～0.3％，表面改性劑0.005～0.015％，其余為小本體聚丙烯材料；先把增韌材料在混合機(jī)中活化，然后再與聚丙烯共混擠出造粒而成。本發(fā)明的材料提高了PP的抗沖擊強(qiáng)度對(duì)材料的拉伸強(qiáng)度影響不大，制備工藝簡(jiǎn)單，成本較低。

專利US4,178,328將聚丙烯與嵌段聚合物混和提高聚合物的沖擊強(qiáng)度，并保持聚合物剛性。專利US4,082,716提到將聚丙烯與少量鄰苯二甲酸混和或與鄰苯二甲酸酯以及橡膠混和可提高聚丙烯的沖擊強(qiáng)度和流動(dòng)性。

中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所專利CN1034741用機(jī)械共混方法，將聚丙烯樹(shù)脂、有機(jī)過(guò)氧化物或含有微量過(guò)氧化物的聚丙烯降溫母粒和乙丙橡膠及復(fù)合成核劑共混，制備出具有高流動(dòng)性耐沖擊的聚丙烯工程塑料，，能夠滿足制備形狀復(fù)雜的大型薄壁制品的成型和使用要求。

上述后加工改性方法提高聚丙烯沖擊強(qiáng)度都需添加橡膠類彈性體，而且是物理混合，得到的抗沖聚丙烯產(chǎn)品性能波動(dòng)較大，增加了混合這一生產(chǎn)步驟，增加了生產(chǎn)成本。本發(fā)明克服已有技術(shù)的缺陷，提供一步反應(yīng)擠出方法同時(shí)提高共聚聚丙烯沖擊強(qiáng)度和熔體流動(dòng)性，不需再加入乙丙橡膠或其它彈性體，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，擴(kuò)大了聚丙烯的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容