[發明專利]一種基于靜電自組裝的高流動、高抗沖、低散發的PP/PE復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911405171.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111560135B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 徐凱華
• 申請（專利權）人: 華合新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08L23/08;C08L23/32;C08K3/34
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 胡永宏

本發明涉及了一種基于靜電自組裝的高流動、高抗沖、低散發的PP/PE復合材料及其制備方法，具體由以下重量份的原料組成：聚丙烯樹脂30?80份，改性聚乙烯樹脂5?15份，無機填料5?20份，彈性離聚體2?10份，助分散劑1?3份，加工穩定劑1?4份，所述改性聚乙烯樹脂，為熔融態超密度聚乙烯(ULDPE)樹脂通過自由基引發的化學接枝丙磺酸類極性單體而得的特定化學結構聚乙烯樹脂。本發明基于基團之間靜電相互作用力的增韌改性可完美平衡聚丙烯復合材料的高流動性、高抗沖擊性的性能平衡及改性需求。得到的聚丙烯復合材料，不僅熔融指數(230℃，2.16kg)從傳統方案的20?30g/10min大幅度提升至60g/10min以上，且在低溫(190℃)注塑加工時，其螺旋線長度同比也提升了30?50％。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種基于靜電自組裝的高流動、高抗沖、低散發的PP/PE復合材料及其制備方法。

背景技術

高分子材料的抗外力沖擊特性與自身的化學結構及其聚集體結構密切相關。以當前常見的聚合物種類為例，聚碳酸酯(PC)因其剛柔并存的分子鏈化學結構而具有較好的抗沖擊特性，而聚酰胺(PA)材料則因為酰胺基團之間形成的分子間氫鍵作用力而使其材料韌性有了進一步提升。然而與上述的這些高性能工程塑料不同的是，一些應用廣泛、價格低廉的聚烯烴材料如聚丙烯、聚苯乙烯并不具備上述的這些結構特性，因而其抗沖擊韌性往往較低，尤其是在嚴苛的低溫環境中更是如此。

聚丙烯(PP)以質輕、價廉、加工性能好而得以廣泛應用，但其聚集體結構以結晶傾向強，結晶程度高但晶體結構缺陷多、不完整而著稱，因此有著迫切的抗沖擊改性需求，而無論是反應釜內的化學改性，還是擠出機內的熔融共混改性，加入高彈性的增韌劑都是首選的處理方式。CN105504524B中所采用的液體三元乙丙橡膠、乙烯-辛烯共聚物POE就是PP增韌改性中最為常見的彈性體增韌劑，以材料結構中具備極長的柔性分子鏈而著稱，但柔性分子鏈固有可大幅度提升材料對外界沖擊能量的吸收，然而在熔融加工過程中，其過于緊密的分子鏈纏繞卻非常不利于聚合物熔體的加工流動，而類似的技術方案還出現在CN102229720A、CN103923381B中，因此，上述的彈性體增韌改性方法僅局限于一些對加工流動性要求相對較低的應用領域，而對于一些需要同時兼顧高流動、高抗沖性的改性領域則需要新的增韌技術來彌補其不足之處。

發明內容

本發明的目的在于填補已有聚丙烯增韌技術的空白領域，提供一種基于靜電自組裝的高流動、高抗沖、低散發的PP/PE復合材料。采用了反應釜內的高效熔融接枝法在超低密度聚乙烯(ULDPE)的短支鏈上引入了強極性的丙磺酸基體，從而與復合材料中彈性離聚體的離子簇微區形成了基于靜電自組裝的強相互作用，大大提升了聚丙烯材料對外界沖擊能量的吸收能力，且更重要的是這種沖擊性能的改善在低溫環境中體現的愈發明顯。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種基于靜電自組裝的高流動、高抗沖、低散發的PP/PE復合材料，包括以下重量份的原料：

其中，所述改性聚乙烯樹脂，為熔融態超密度聚乙烯(ULDPE)樹脂通過自由基引發的化學接枝丙磺酸類極性單體而得的特定化學結構聚乙烯樹脂。

所述改性聚乙烯樹脂的制備方法為：稱取0.05份的過氧化二苯甲酰引發劑以及5～15份的ULDPE樹脂基體，混合均勻后投入到密閉反應釜中，對反應釜進行抽真空并充入惰性的氮氣保護至常壓，然后加熱至190℃并保持恒溫，以?90轉/min的速率勻速攪拌10min，然后加入1份的丙磺酸類接枝單體，繼續攪拌30min后充入氮氣加壓，從密閉反應釜的底部出口將熔融態的共混物導出、冷卻、切粒，得到所述的改性聚乙烯樹脂。

進一步的，所述的聚丙烯樹脂為高融指、低抗沖的共聚丙烯樹脂，其在?230℃、2.16kg的測試條件下熔指MFR為30-60g/10min，常溫(23℃)缺口沖擊強度≥8kJ/m²。