[發明專利]一種高剛韌聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410145078.2
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104974416A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 胡慶云;笪文忠
• 申請（專利權）人: 中國石化揚子石油化工有限公司;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L23/16;C08L53/00;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/30;B29C47/92
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 游富英

技術領域

本發明涉及高分子復合材料領域，具體涉及一種高剛韌聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

五大通用塑料中，聚丙烯(PP)發展歷史雖短，卻是發展最快的一種。與其他通用塑料相比，PP具有較好的綜合性能，例如：相對密度小，有較好的耐熱性，維卡軟化點高于HDPE和ABS，加工性能優良；機械性能如屈服強度、拉伸強度及彈性模量均較高，剛性和耐磨都較優異；具有較小的介電率，電絕緣性良好，耐應力龜裂及耐化學藥品性能較佳等。但由于PP成型收縮率大、彎曲彈性模量較低、低溫缺口沖擊強度低，這大大限制了PP的推廣和應用。為此，從上世紀70年代中期，國內外就對PP改性進行了大量的研究，通過彈性體增韌改性，填料填充PP增強，或者利用彈性體和填料增韌增強等。?????

橡膠或熱塑性彈性體以彈性微粒狀分散結構增韌塑料，已被證實是增韌效果較為明顯的一種方法。由于PP具有較大的晶粒，故在加工時球晶界面容易出現裂紋，導致其脆性。通過摻人各種含有柔性高分子鏈的橡膠或彈性體，可大幅度提高PP的沖擊強度，改善低溫韌性。傳統的PP增韌劑有三元乙丙橡膠(EPDM)、二元乙丙橡膠(EPR)、苯乙烯與丁二烯類熱塑性彈性體(SBS)、順丁橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)等，其中以EPDM或EPR的效果最好。但是采用橡膠或彈性體改性增韌的同時會大大降低材料的剛性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高剛韌聚丙烯復合材料，其在不明顯改變聚丙烯基體的物理性能的情況下具有高剛韌特性。

本發明的具體技術方案如下：

一種高剛韌聚丙烯復合材料，由下述物質按重量份數計制備而成：

聚丙烯基體?????????????????????????50-80份

丙烯-乙烯嵌段共聚物????????????????15-30份

無機填料???????????????????????????5-20份；

所述聚丙烯基體選自均聚聚丙烯，無規共聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯中的一種

所述丙烯-乙烯嵌段共聚物中乙烯的質量占丙烯-乙烯嵌段共聚物總質量的9~16%。

所述聚丙烯基體的熔體流動速率為0.2~10g/10min，該熔體流動速率范圍內的聚丙烯基體與丙烯-乙烯嵌段共聚物有很好的相容性。

所述丙烯-乙烯嵌段共聚物的熔體流動速率為3~8g/10min，密度為0.858~0.879g/cm³；采用上述熔體流動速率和密度范圍內的丙烯-乙烯嵌段共聚物與聚丙烯基體有很好的相容性。

所述無機填料采用本領域內的常規無機填料均可，優選的采用滑石粉、碳酸鈣、硫酸鈣中的一種。

????上述高剛韌聚丙烯復合材料的制備方法，包括如下步驟：將各原料物質混合均勻后于雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒，得到高剛韌聚丙烯復合材料；雙螺桿擠出機中螺桿轉速為100-250轉/分，擠出溫度為170-260℃。

????所述雙螺桿擠出機的長徑比為25～40。

本發明的優點在于：

1.?本發明所采用的原料簡單，不引入橡膠或彈性體對聚丙烯復合材料改性增韌的情況下，制得的聚丙烯依然具有高剛韌特性，并且不會明顯改變聚丙烯基體的物理性能；

2.?本發明的高剛韌聚丙烯組合物制備工藝簡便、成本低。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述，本發明的保護范圍并不以具體實施方式為限，而是由權利要求加以限定。

實施例中各測試項目標準如下：

熔體流動速率：按ASTMD1238-01測定。

乙烯含量：采用FT-IR法測定。

拉伸強度：按ASTM?D638-00測定。

彎曲模量：按ASTM?D790-97測定。

IZOD缺口沖擊強度：按ASTM?D256-06測定。

斷裂伸長率：按ASTM?D638-03測定。

????實施例中?“聚丙烯基體”的熔體流動速率為0.2~10g/10min。

實施例中“丙烯-乙烯嵌段共聚物”中乙烯的質量占丙烯-乙烯嵌段共聚物總質量的9~16%，其熔體流動速率為3~8g/10min，密度為0.858~0.879g/cm³。

實施例1

一種高剛韌聚丙烯復合材料，由下述物質按重量份數計制備而成：

均聚聚丙烯（揚子石化F401）????????????????????????50份