[發明專利]一種提高聚丙烯制品抗沖性能的方法

在審

• 申請號: 201310219412.X
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104212056A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 義建軍;祖鳳華;胡徐騰;馮嘉春;王永剛;何勇;張友軍;周翔;王莉;李榮波;譚魁龍;王儀森;李新昌;陳興鋒
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L23/06;C08L23/08
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種提高聚丙烯(Polypropylene,縮寫PP)制品抗沖性能的方法。

背景技術

聚丙烯因具有密度小，成本低，電性能、耐腐蝕性、衛生性、防潮性能優良以及加工性能好等優點而獲得廣泛應用。但是，PP也存在韌性差(特別是缺口沖擊強度低)等缺點，這些不足限制了其在更為廣闊領域特別是作為工程材料在汽車、制造、建筑、化工管道等高端領域的應用。對PP進行增韌改性研究，使其韌性達到或接近工程塑料的要求，從而將PP應用擴展到傳統工程塑料的某些應用領域，具有重要的應用價值。

利用“后改性“的方法，通過添加各類改性材料并輔以適當的化學、物理改性，以改善或提高基體樹脂的使用性能，是獲取低成本高性能PP的有效途徑。與乙丙橡膠等橡膠共混是獲得具有優良韌性PP的最為經濟有效的方法之一。然而，由于橡膠自身較低的剛性，橡膠共混增韌改性在提高韌性的同時也會不可避免帶來材料剛性下降，并很大程度上限制了它的適用范圍。近年來隨著剛性粒子增韌理論的發展，改變了以往橡膠增韌改性必須以犧牲剛性為代價、共混材料剛性隨第二組份含量增加而下降的情況，使高剛性高韌性共混材料的制備成為可能。

聚乙烯(Polyethylene，縮寫PE)是日常生活中最常用的高分子材料之一，其產量居五大通用樹脂之首。PE依聚合方法、分子量、鏈結構之不同，分高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)及超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。由于其量大價廉的優點，利用PE與PP共混改性已吸引了廣泛關注。雖然普遍認為PE加入能增強或增韌PP，但由于不同種類PE存在結構差異，與PP相容性會有顯著不同，從而導致對聚丙烯力學性能的影響會產生很大差異。另一方面，加工條件導致的結晶結構與相結構等微結構差異亦會導致PP/PE共混物力學性能的差異。因此，研究不同加工條件下PP/PE共混物力學性能的變化具有十分重要的意義。

退火是一種工業上常用的改性聚合物材料的加工方法，它是指將聚合物加熱至接近其熔點的某一溫度并保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻。一般認為退火能導致聚合物結構變化，而這些結構改變會導致相應力學性能等變化。例如，退火導致的聚合物晶型完善，晶片增厚等變化會導致材料剛性提升，而退火也會造成聚合物相組分含量改變，從而可能導致材料斷裂形變過程中更易形成微孔，提升材料沖擊韌性。考慮到退火處理的這些特點，其可能是一種理想的同時增強增韌聚丙烯的方法。本發明首次成功利用PE共混與退火處理的協同增韌效果，大幅提升PP制品的韌性，同時保持PP制品較高的強度。此方法的優點在于共混所用PE組分為已大規模生產的廉價原料，共混及退火處理等加工成型方法成熟，所以此退火處理的共混物具備大規模生產的可能性，最終得到的制品成本可以很低。此方法提供了一個由PP制備高剛性高韌性材料簡單而有效的方法，有可能擴大PP的應用前景。

發明內容

本發明的目的是提出一種提高聚丙烯制品抗沖性能的方法；該方法是將聚乙烯摻混在聚丙烯原料中，兩種原料共混后熔融加工成制品，將熔融加工成型的制品經退火處理得到抗沖性能良好的聚丙烯制品。用該方法所制備的抗沖性能的聚丙烯制品同時具有較高的韌性和剛性。

本發明中所使用的聚丙烯原料，是各種牌號的聚丙烯(PP)，包括：均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)、無規共聚聚丙烯(PP-R)，同類或不同類聚丙烯的混合物。

本發明中所使用的聚乙烯原料，是各種牌號的聚乙烯(PE)，包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)及線性低密度聚乙烯(LLDPE)，同類或不同類聚乙烯的混合物。

本發明所提出的退火處理方法，是指將熔融加工成型的制品升溫至某一溫度恒溫一定時間，再降溫的過程。該退火溫度通常不高于聚丙烯熔點。退火處理的時間可為任意時長，通常為10分鐘到72小時。

本發明的聚丙烯制品中，還可含有其它各種添加劑，如加工助劑、分散劑、抗氧劑、著色劑、填料等，可根據實際情況使用。

本發明制品中兩種主要組份(質量份)比例為：聚丙烯100份，聚乙烯2.5-60份。當然，也可以含有任意添加量的各種常用改性劑，如：加工助劑、分散劑、抗氧劑、著色劑、填料等。這些組分的加入不改變本專利方法的有效性。