[發(fā)明專利]一種高性能聚丙烯材料制品的制備方法

有效

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• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109651699B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 陳紅方
• 申請（專利權）人: 寧波萬盛實業(yè)有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K3/16
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 洪珊珊

本發(fā)明涉及一種高性能聚丙烯材料制品的制備方法，屬于高分子技術領域。本發(fā)明的制備方法包括以下步驟：將聚丙烯材料制品的原料組分混合后進行熔融紡絲，形成聚丙烯纖維，然后將聚丙烯纖維加入到模具中加熱加壓成型，即制得聚丙烯材料制品。本發(fā)明采用先制成聚丙烯纖維再加熱壓制的方法制成聚丙烯材料制品，利用微米級別聚丙烯纖維的性能和疊加效應，有效提高聚丙烯材料制品的韌性。

技術領域

本發(fā)明涉及高分子材料，具體涉及一種高性能聚丙烯材料制品的制備方法。

背景技術

聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯(isotactic polypropylene)、無規(guī)聚丙烯(atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三種。聚丙烯是一種廉價且應用十分廣泛的塑料，可根據(jù)成品性能進行相應的加工。具有密度低、抗拉強度搞、耐化學性能好，以及可回收再利用的優(yōu)點，在使用上具有較多優(yōu)勢。但是聚丙烯的韌性尤其是低溫韌性較差限制了其進一步應用和發(fā)展。現(xiàn)有技術中常采用各種彈性體來增韌聚丙烯，如乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、苯乙烯系熱塑性彈性體等。這些彈性體雖然能夠明顯改善聚丙烯的沖擊性能，但在透明性、耐候性、熱穩(wěn)定性、低溫性能和加工性能等方面仍存在不少缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，提出了一種就有高韌性和耐低溫的高性能聚丙烯材料制品的制備方法。

本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn)：

一種高性能聚丙烯材料制品的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

將聚丙烯材料制品的原料組分混合后進行熔融紡絲，形成聚丙烯纖維，然后將聚丙烯纖維加入到模具中加熱加壓成型，即制得聚丙烯材料制品。

本發(fā)明先將聚丙烯復合材料的原料組分制成聚丙烯纖維，再進行加熱加壓成型，聚丙烯在紡絲過程形成特定的微觀結構和晶型，制成的聚丙烯纖維經(jīng)加熱加壓成型，形成疊加效應，從而有效提高聚丙烯材料制品的韌性，尤其是斷裂韌性，有利于制品抵抗裂紋的擴展。另外還可減少原料組分在澆注成型過程中的成分偏析，從而提高制品的力學性能。

作為優(yōu)選，所述聚丙烯材料制品的原料組分包括：0.5～1.0％抗氧劑、0.8～1.3％潤滑劑，余量為聚丙烯。

作為優(yōu)選，所述聚丙烯材料制品的原料組分中還包括0.5～1.8％CaF₂粉。

本發(fā)明在聚丙烯材料中加入少量的CaF₂，能夠有效提高聚丙烯材料制品的耐低溫性能。由于低溫下聚丙烯分子鏈段的運動被凍結，使其在外力作用下無法通過鏈段運動來吸收能量，從而導致聚丙烯具有較大的低溫脆性。CaF₂分散在聚丙烯基體中形成滾珠效應，提高低溫條件下聚丙烯分子鏈的運動能力，從而提高聚丙烯材料的耐低溫性能。同時CaF₂能夠提高聚丙烯分子鏈之間的作用力，加速聚丙烯結晶速度，提高聚丙烯結晶度和結晶的規(guī)整程度，從而降低了聚丙烯材料制品的收縮性、增強了其尺寸穩(wěn)定性，進一步提高了聚丙烯材料制品的強度、韌性、抗沖擊等性能。

作為優(yōu)選，所述CaF₂粉為微米級(其粒徑不大于30μm)或納米級粉末。

CaF粉的粒徑過高易破壞聚丙烯基體在低溫狀態(tài)下的連續(xù)行，形成微裂紋，從而降低其力學性能。

作為優(yōu)選，所述抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，所述主抗氧劑為抗氧劑1076、抗氧劑1010、抗氧劑DNP中的一種或多種，所述輔抗氧劑為抗氧劑168。

作為優(yōu)選，所述潤滑劑為硬脂酸鈣、季戊四醇硬脂酸脂中的一種或多種。

作為優(yōu)選，所述熔融紡絲的方法包括將聚丙烯材料制品的原料組分充分混合后，加熱到160～180℃熔融后通過噴絲板擠出到75～82℃的凝固浴中，形成聚丙烯纖維初品。