[發明專利]一種高熔體強度聚丙烯及其制備方法

有效

• 申請號: 201410487848.1
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN105440216B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 左勝武;傅勇;邱敦瑞;徐振明;袁小亮
• 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: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08L51/06;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 李靜

本發明涉及一種高熔體強度聚丙烯，由如下重量份的原料制成：聚丙烯樹脂100份，支化促進劑0.1～10份，第三單體0.1～5份，交聯劑Ⅰ0.01?2份，交聯劑Ⅱ0.01～2份，抗氧劑0.1～2份，吸酸劑0.05～0.3份。本發明將50～80wt％的聚丙烯與第三單體、吸酸劑、交聯劑Ⅰ混合作為主料，將剩余量的聚丙烯樹脂與支化促進劑、抗氧劑、交聯劑Ⅱ混合作為輔料，并經過不同的熱和化學反應過程得到。所得到的聚丙烯的熔體強度可較相同熔體流動速率下的普通聚丙烯提高1.5～9倍，并且制備方法簡單，適用于工業大規模制造。

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯材料，尤其是一種高熔體強度聚丙烯材料的制備方法。

背景技術

聚丙烯是最具發展前途的熱塑性高分子材料之一。與其它通用熱塑性塑料相比，聚丙烯具有密度小、無毒、易加工、機械力學性能好、而且原料來源廣、價格低廉等特點，廣泛應用在汽車、家用電器、電子、包裝及建材和家具等領域。

但是，以配位催化聚合得到的聚丙烯大都呈線型長鏈結構，表現為部分結晶狀態，其軟化點與熔點很接近，當溫度超過熔點后其熔體強度迅速下降，從而導致其熔體強度低和耐熔垂性能差的缺點。這使得聚丙烯在拉伸流動時，熔體不能表現出應變硬化效應，從而直接造成聚丙烯在熔融加工時的一些缺陷，包括在高速擠出涂布時的邊緣卷曲和收縮、在熱成型時出現的熔垂和局部變薄、在多層結構共擠出時流體流動不穩定以及在發泡過程中氣體易于逃逸、聚集，氣泡壁承受不住氣泡壓力而導致坍塌破裂，難以獲得高質量的泡沫塑料。這些缺陷的存在，嚴重限制了聚丙烯在擠出發泡、熱成型、擠出涂布和吹塑薄膜等領域的應用。

制備高熔體強度聚丙烯(HMS PP)是改善其熱成型性和發泡工藝性能的關鍵和前提，因此近年來HMS PP的研制引起了國內外產業界和學術界的廣泛關注。HMSPP的分子設計主要體現在三個方面即提高分子量，加寬分子量分布和引入長支化結構。具體實施方法主要有共混法、后反應器法、反應器合成法和交聯法。

選擇具有一定熔體強度或者應變硬化性的HDPE、LDPE與線形聚合物摻混是最早用于提高聚合物熔體強度的方法之一。如中國專利200910037289.3公開了一種高熔體強度聚丙烯材料及制備方法。高熔體強度聚丙烯材料由100重量份的聚丙烯、5-60重量份的高熔點結晶性聚合物、2-50重量份的相容劑、0-40重量份的聚乙烯、及其它助劑組成；其制備方法是：將聚丙烯、高熔點結晶性聚合物、相容劑、聚乙烯、加工助劑按配方量進行計量、并均勻預混，然后由螺桿擠出機在控制溫度、轉速下進行熔融共混得到。類似此專利的共混法，其特點是簡單方便且造價低，但缺點是樹脂在摻混時會損失某些性能，比如力學性能等，同時還需要考慮各相之間的相容性以及因此而產生的性能下降的問題，所以這種方法并不是優選方法。

反應擠出改性即通過螺桿擠出機進行聚丙烯與其它材料共混反應熔融接枝來制備高熔體強度的聚丙烯。該方法由于其操作簡便經濟，適合工業化生產而成為目前采用的主要方法之一。它采用化學自由基引發劑在丙烯聚合物骨架自由基位置接上聚丙烯鏈或第二單體，從而獲得一定支化度的丙烯聚合物。制備過程中可能涉及到引發劑、接枝單體、多功能單體及第三單體等。