[發(fā)明專利]聚丙烯改性劑及其制備方法和聚丙烯組合物和聚丙烯材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911002015.0
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN112759768B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于芳;梁文斌;馬伊;劉國剛;張春波
• 申請（專利權(quán)）人: 國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08L23/12;C08L87/00;C08L51/06;C08F8/00;C08F255/02;C08F8/32
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發(fā)明涉及聚丙烯材料領(lǐng)域，公開了一種聚丙烯改性劑及其制備方法和聚丙烯組合物和聚丙烯材料及其制備方法。所述聚丙烯改性劑的制備方法包括：將配方(1)或配方(2)中的極性單體接枝聚丙烯與組分A接觸進(jìn)行反應(yīng)擠出造粒，然后進(jìn)行干燥；所述極性單體接枝聚丙烯中的極性單體能夠與組分A發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；配方(1)中，所述極性單體選自馬來酸酐、丙烯酸、丙烯酸酯等；且所述組分A選自多異氰酸酯等；配方(2)中，所述極性單體選自甲基丙烯酸二甲氨基酯、丙烯酸環(huán)氧酯等；且所述組分A選自多異氰酸酯、聚環(huán)氧乙烷等。所述聚丙烯改性劑引入到普通線性聚丙烯中，能夠明顯提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度以及力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚丙烯材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚丙烯改性劑的制備方法，由該制備方法制得的聚丙烯改性劑，以及一種聚丙烯組合物，一種制備聚丙烯材料的方法以及由該方法得到的聚丙烯材料。

背景技術(shù)

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(diǎn)高、無毒、耐化學(xué)腐蝕、易回收、易降解等優(yōu)點(diǎn)。已成為包裝、輕工、建筑、電子、電器、汽車等行業(yè)不可缺少的原材料，是當(dāng)前發(fā)展速度最快的熱塑性樹脂之一。目前市場上所售的聚丙烯絕大部分是半結(jié)晶性線型聚合物。由于具有柔軟的長鏈大分子結(jié)構(gòu)和較高的結(jié)晶傾向，其軟化點(diǎn)與熔點(diǎn)很接近，達(dá)到熔融結(jié)晶溫度后其熔體黏度迅速下降，而且在結(jié)晶過程中釋放出大量的結(jié)晶熱，使其熔體黏度和熔體強(qiáng)度進(jìn)一步下降。因此，普通聚丙烯熔體強(qiáng)度小、韌性差、耐熔垂性能差，熱成型性、發(fā)泡性能很差，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。

高熔體強(qiáng)度聚丙烯可以應(yīng)用于發(fā)泡、熱成型、擠出涂布等高附加值領(lǐng)域，具有更廣闊的市場應(yīng)用前景，其研究開發(fā)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此，開發(fā)具有較高熔體強(qiáng)度的聚丙烯是近年來材料學(xué)研究熱點(diǎn)。目前提高聚丙烯熔體強(qiáng)度的方法有引發(fā)聚丙烯交聯(lián)、接枝改性、與其它樹脂進(jìn)行共混改性等。

共混改性是提高普通聚丙烯產(chǎn)品熔體強(qiáng)度的一種簡單途徑。普通聚丙烯以直鏈結(jié)構(gòu)為主，每個分子結(jié)構(gòu)都含有甲基，基本無支化或交聯(lián)。通過添加高熔體強(qiáng)度聚合物、彈性體或低熔點(diǎn)共聚物，降低聚丙烯的熔點(diǎn)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(lián)改性可使線型PP產(chǎn)生長支鏈，從而達(dá)到提高熔體強(qiáng)度的目的。 USP5047446、USP5414027、USP5541236等均為Himont公司的輻照交聯(lián)制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯方面的技術(shù)。

CN101125947A公開了一種含長支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯及其制備方法。該技術(shù)所公開的含長支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯制備方法步驟如下：將A組分與抗氧劑和熱穩(wěn)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(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)中，將B組分有機(jī)溶液從雙螺桿擠出機(jī)的一側(cè)加入擠出機(jī)中，超臨界二氧化碳流體從雙螺桿擠出機(jī)另一側(cè)加入到擠出機(jī)。雙螺桿擠出機(jī)第一加熱區(qū)為180-220℃，其他加熱區(qū)為140-220℃；擠出造粒，得到高熔體強(qiáng)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(shù)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(tuán)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生長支鏈結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高熔體強(qiáng)度的目的。該技術(shù)測定了樣品的力學(xué)性能、熔體流動速率，未給出熔體強(qiáng)度的測定數(shù)據(jù)。

另外，現(xiàn)有技術(shù)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯與普通線性聚丙烯通過共混雖然能在一定程度上提高后者的熔體強(qiáng)度，但往往會導(dǎo)致線性聚丙烯力學(xué)性能的下降，這也限制了改性聚丙烯材料的應(yīng)用。因此，亟需一種新的既能提高聚丙烯熔體強(qiáng)度又能保證其力學(xué)性能的聚丙烯改性劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種聚丙烯改性劑及其制備方法和應(yīng)用以及聚丙烯組合物和聚丙烯材料及其制備方法，所述聚丙烯改性劑引入到普通線性聚丙烯中，能夠明顯提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度以及力學(xué)性能。