[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: 202010531449.6
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111621093A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 李璐;王暄;楊佳明;藺雪葳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/20;C08F255/02;C08F222/14;C08J3/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種高熔體強度聚丙烯，是為了解決輻射降解斷鏈和交聯、引發劑分散與殘留及接枝單體轉化率與接枝效率等關鍵技術尚未解決，因而限制后反應器法的實際應用的問題，本發明組成包括：所述的高熔體強度聚丙烯是由聚丙烯、敏化劑、聚丁烯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯經過混合后形成混合聚丙烯經過輻照照射后與聚丙烯混合而成。本發明用于高熔體強度聚丙烯的制備。

技術領域

本發明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)是產量僅次于聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)的三大塑料之一。具有優良的耐熱、耐化學腐蝕和電絕緣性，并具有良好的加工性能而廣泛應用于機械、化工、電力以及運輸等領域。但是，無論是用Ziegler-Natta還是茂金屬催化劑催化的PP均為線性結構，其分子量分布相對較窄，使聚丙烯的軟化點和熔點接近，熔程較短，熔體強度低，加工性能差。導致熱成型時制品壁厚不均，擠出、涂布、壓延時出現邊緣卷曲、收縮,擠出發泡時泡孔塌陷等問題，限制了聚丙烯在日用、建筑裝潢和汽車內外飾品等更廣泛領域的應用。

后反應器法是以商品聚丙烯為原料，以射線輻照或過氧化物反應擠出等手段在線形聚丙烯鏈上引入支化結構。射線輻照法以Yoshii和Lugao為代表，采用電子束和γ-射線預輻照的方法，并在多官能團單體的輔助下，制備了具有長鏈支化結構的高熔體強度聚丙烯。國內專利有些專利基于自由基反應機理的射線輻照和過氧化物反應擠出(熔融共混)，支化的同時均伴隨著聚丙烯分子鏈降解與交聯等副反應；當外加接枝單體存在時，還有接枝與均聚反應間的競爭。后反應器法的技術局限：輻射降解斷鏈和交聯、引發劑分散與殘留及接枝單體轉化率與接枝效率等關鍵技術尚未解決，因而限制后反應器法的實際應用。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種高熔體強度聚丙烯及其制備方法，以克服現有技術中的缺陷。

為了實現上述目的，本發明提供了一種高熔體強度聚丙烯，所述的高熔體強度聚丙烯是由聚丙烯、敏化劑、聚丁烯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯經過混合后形成混合聚丙烯經過輻照照射后與聚丙烯混合而成；

所述的混合聚丙烯中敏化劑為聚丙烯質量的0.4%-0.6%的；

聚丁烯為聚丙烯質量的70%-85%；

三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯為聚丙烯質量的2%-3%；

形成共混物在輻照照射下作為1%-15%質量份與未經輻照的聚丙烯作為85%-99%質量份混合均勻形成的混合物；

混合物經過電子束輻照后在氮氣填充環境下經過熱保存、熱處理形成擠出物。

所述的高熔體強度聚丙烯，所述的敏化劑選用雙官能度敏化劑。

所述的高熔體強度聚丙烯的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：將聚丙烯與敏化劑、聚丁烯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯形成的共混物在90kGy/h～100kGy/h，輻照時間為0.8h～1h，輻照劑量為72kGy～100kGy的環境下進行輻照；

步驟二：將輻照后的共混物與未經輻照的聚丙烯混合形成混合物，混合后的混合物在100kGy/h的條件下，輻照1h，輻照劑量為100kGy；

步驟三：經過輻照后的混合物在充滿氮氣的環境下進行第一次高溫保存，經過高溫保存后的混合物經過升溫后進行第二次高溫保存；

步驟四：兩次高溫保存后的混合物在200-230℃，負荷為2100-2200g的壓力下進行擠出成粒形成高熔體強度聚丙烯。

所述的高熔體強度聚丙烯的制備方法，所述的步驟三中經過輻照后的混合物在充滿氮氣的環境下進行第一次高溫保存，保存環境為80℃，保存30min。