[發明專利]一種高熔體強度聚丙烯及其制備方法

在審

• 申請號: 201811293536.1
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109401058A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 徐亮成;高煒斌;陳曉松;熊煦;張枝苗;薛海龍
• 申請（專利權）人: 常州工程職業技術學院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/26;C08K13/06;C08K9/12;C08K9/06;C08K3/36
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

本發明屬于高分子材料技術領域，公開一種高熔體強度聚丙烯及其制備方法。所述高熔體強度聚丙烯按質量份數的配方包括：聚丙烯(PP)100份；聚丙烯微蠟粉體(COPP)0.5～5份；納米二氧化硅(Nano?SiO₂)0.2～1份；硅烷偶聯劑0.002～0.06份；乳化劑0.1～0.8份；溶劑0～24份；抗氧劑0.1～0.2份。本發明采用含羧基官能團的聚丙烯微蠟粉體與納米二氧化硅反應制備聚丙烯微蠟粉吸載納米二氧化硅復合物，再與聚丙烯樹脂熔融復合，制備了一種高熔體強度聚丙烯。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，特別涉及一種高熔體強度聚丙烯及其制備方法。

背景技術

聚丙烯(PP)是一種非極性的、綜合性能優異的熱塑性通用塑料，具有密度小、強度高、耐腐蝕和電絕緣性能優良等優點，其薄壁制品還具有良好的透明性。市售PP樹脂主要是等規立構聚丙烯，其分子鏈為線形鏈結構，屬于半結晶聚合物。等規聚丙烯相對分子質量分布窄，熔體強度低，熔融狀態下沒有應變硬化效應。在注射、擠出、壓延等熱成型生產過程中，會出現制品邊緣卷曲、收縮現象，造成尺寸不穩、厚薄不均等缺陷。純PP樹脂發泡制備泡沫材料，因PP熔體強度低而出現泡孔尺寸較大且分布不夠均勻的問題。

提高PP熔體強度的方法主要思路為：(1)直接聚合法，就是在丙烯聚合過程中通過調控Ziegler-Natta催化劑合成高相對分子質量聚丙烯，或者加入二烯烴等交聯劑制備具有長鏈支化結構聚丙烯，該法必須在聚合階段實施，改變現有聚合工藝；(2)輻射交聯法，利用γ射線或者紫外線輻照聚丙烯，剝奪PP分子鏈上α次甲基氫原子，形成高活性的叔碳自由基，進而發生斷鏈降解和支化交聯反應，將聚丙烯的線性結構轉變為長支鏈結構，獲得高熔體強度聚丙烯。此法的缺點是很難精確控制PP的支鏈結構，反而容易引發PP降解，且生產成本較高；(3)化學交聯改性，采用動態交聯法，將聚丙烯、交聯劑(也有文獻稱為引發劑)、助交聯劑和功能性單體經反應性共混，PP發生分子間接枝，形成支化結構，通過助交聯劑抑制斷鏈，提高交聯度的效果。應用該法制備的高熔體強度PP，由于交聯劑殘基或未交聯的助劑釋放，容易產生有毒有害氣體或異味；(4)共混改性法，是目前簡單且有效的途徑。通過在PP中添加高熔體強度聚合物、橡膠彈性體或者填料來提高聚丙烯熔體強度。但是，PP中添加共混物，通常因PP與共混物相容性不好，導致PP力學性能和透明性能下降。

納米二氧化硅具有無毒，無味，無污染等特點，作為無機填料廣泛應用于高分子材料改性領域?，F有技術中納米二氧化硅作為無機增強材料，用于制備具有良好的力學性能的聚丙烯/二氧化硅復合材料，尤其是用于提高PP的剛性。其方法是表面改性的納米二氧化硅與相容劑、PP經熔融共混造粒，制備納米二氧化硅改性的PP復合材料。納米二氧化硅粒徑小、比表面積大而極易團聚，表面羥基含量高呈強極性，所以制備聚丙烯/二氧化硅復合材料關鍵問題是解決納米二氧化硅與PP的相容性以及納米二氧化硅在聚丙烯樹脂基體內均勻分散。

發明內容

為了解決純聚丙烯樹脂熔體強度低以及納米二氧化硅與非極性的聚丙烯樹脂難以相容和分散均勻的問題，本發明采用含羧基官能團的聚丙烯微蠟粉體與納米二氧化硅反應制備聚丙烯微蠟粉吸載納米二氧化硅復合物，再與聚丙烯樹脂熔融復合，制備了一種高熔體強度聚丙烯。

為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種高熔體強度聚丙烯，所述高熔體強度聚丙烯，按質量份數的配方包括：

所述聚丙烯為等規聚丙烯或者乙烯共聚聚丙烯，優選為等規聚丙烯。

所述聚丙烯微蠟粉體為聚丙烯經粉碎法或者研磨法或者其他物理方法獲得的細小微粒粉體。

所述聚丙烯微蠟粉體為熱塑性或者熱固性，優選為熱塑性。

所述聚丙烯微蠟粉體為一種羧基化改性的聚丙烯，該改性聚丙烯的分子鏈結構上含有羧基官能團或者順丁烯二酸酐基團。