[發明專利]聚合物熔體強度改性劑及其制備方法和應用以及聚丙烯組合物和聚丙烯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710017955.1
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN108285511B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 于芳;馬伊;梁文斌;張寅靈;劉國剛;常賀飛
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F8/32;C08L23/12;C08L51/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;蒲琳

本發明涉及聚合物領域，具體提供了一種聚合物熔體強度改性劑及其制備方法和應用，該方法包括：將極性單體接枝聚丙烯與含胺基物質接觸進行反應擠出造粒，然后進行干燥；所述極性單體能夠與含胺基物質發生化學反應，所述含胺基物質包括化合物A和化合物B，所述化合物A為含有胺基基團、醚鍵和芳基基團的有機物，所述化合物B為多胺。本發明提供了一種聚丙烯組合物和一種聚丙烯材料及其制備方法。本發明的聚合物熔體強度改性劑，可用物理共混的方法以較小的添加量，實現聚合物例如聚丙烯熔體強度的提升。

技術領域

本發明涉及一種聚合物熔體強度改性劑的制備方法，以及一種由本發明的方法制備得到的聚合物熔體強度改性劑及其應用，以及一種聚丙烯組合物和一種聚丙烯材料的制備方法和由該方法得到的聚丙烯材料。

背景技術

目前市場上所售的聚丙烯絕大部分是半結晶性線型聚合物。由于具有柔軟的長鏈大分子結構和較高的結晶傾向，其軟化點與熔點很接近，達到熔融結晶溫度后其熔體黏度迅速下降，而且在結晶過程中釋放出大量的結晶熱，使其熔體黏度和熔體強度進一步下降。因此，普通聚丙烯熔體強度小、韌性差、耐熔垂性能差，熱成型性、發泡性能很差，限制了其應用領域。

高熔體強度聚丙烯可以應用于發泡、熱成型、擠出涂布等高附加值領域，具有更廣闊的市場應用前景，其研究開發具有顯著的經濟效益和社會效益。

聚丙烯是一種通用塑料，具有原料來源豐富、價格低廉、密度小、熔點高、無毒、耐化學腐蝕、易回收、易降解等優點。已成為包裝、輕工、建筑、電子、電器、汽車等行業不可缺少的原材料，是當前發展速度最快的熱塑性樹脂之一。但是傳統的聚丙烯韌性差、熔體強度低，其熱成型性、發泡性能很差，大大限制了其成形加工和使用范圍。因此，開發具有較高熔體強度的聚丙烯是近年來材料學研究熱點。目前提高聚丙烯熔體強度的方法有引發聚丙烯交聯、接枝改性、與其它樹脂進行共混改性等。

共混改性是提高普通聚丙烯產品熔體強度的一種簡單途徑。普通聚丙烯以直鏈結構為主，每個分子結構都含有甲基，基本無支化或交聯。通過添加高熔體強度聚合物、彈性體或低熔點共聚物，降低聚丙烯的熔點和剛性，從而獲得良好的加工性能。CN105037952A、CN105153546A、CN104987588A、USP4940736等公開了此類方法。

交聯改性可使線型PP產生長支鏈，從而達到提高熔體強度的目的。USP5047446、USP5414027、USP5541236等均為Himont公司的輻照交聯制備高熔體強度聚丙烯方面的技術。

CN101125947A公開了一種含長支鏈結構的高熔體強度聚丙烯及其制備方法。該技術所公開的含長支鏈結構的高熔體強度聚丙烯制備方法步驟如下：將A組分與抗氧劑和熱穩定劑在混合釜中充分混合后，以60-200g/min的速度從喂料口加入反應型雙螺桿擠出機中，將B組分有機溶液從雙螺桿擠出機的一側加入擠出機中，超臨界二氧化碳流體從雙螺桿擠出機另一側加入到擠出機。雙螺桿擠出機第一加熱區為180～220℃，其他加熱區為140～220℃；擠出造粒，得到高熔體強度聚丙烯樹脂。組分A為接枝率〉0.3％的極性單體熔融接枝聚丙烯聚合物，B組分為胺類或醇類化合物。該技術是利用胺類、醇類化合物中的氨基或羥基與聚丙烯接枝物上的官能團發生反應，產生長支鏈結構，達到提高熔體強度的目的。該技術測定了樣品的力學性能、熔體流動速率，未給出熔體強度的測定數據。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠改善聚合物熔體強度的改性劑及其制備方法和應用以及聚丙烯組合物和聚丙烯材料及其制備方法。

為實現前述目的，根據本發明的第一方面，本發明提供了一種聚合物熔體強度改性劑的制備方法，該方法包括：

將極性單體接枝聚丙烯與含胺基物質接觸進行反應擠出造粒，然后進行干燥；其中，所述極性單體能夠與含胺基物質發生化學反應，所述含胺基物質包括化合物A和化合物B，所述化合物A為含有胺基基團、醚鍵和芳基基團的有機物，所述化合物B為多胺。