[發明專利]一種增韌改性聚丙烯基粒料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010557273.1
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111607159B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 白璐
• 申請（專利權）人: 天津美亞化工有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L53/00;C08L23/14;C08L23/00;C08L71/12;C08L23/06;C08K5/375;C08K5/09;D01F6/04;D01F1/10;D06M14/28;D06M101/20
• 代理公司: 北京尚鉞知識產權代理事務所(普通合伙) 11723
• 代理人: 王海榮

1.一種增韌改性聚丙烯基粒料，其特征在于，所述增韌改性聚丙烯基粒料按重量份由以下組分制成：聚丙烯100重量份、丙烯-乙烯嵌段共聚物20 -37重量份、丙烯-丙烯酸-乙烯共聚物18 -28重量份、聚烯烴彈性體38重量份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚 2-7重量份、納米復合超高分子量聚乙烯基纖維0.01 -0.2重量份、2′-硫代雙（6-叔丁基-4甲基苯酚）0.4重量份、十八烷酸0.3重量份；其中，丙烯-乙烯嵌段共聚物中乙烯的重量百分比為15%，丙烯-丙烯酸-乙烯共聚物中丙烯酸的重量百分比為5%，乙烯的重量百分比為12%；所述納米復合超高分子量聚乙烯基纖維的斷裂強度不小于28.35±1.258 cN/dtex，斷裂伸長率不小于3.82±0.209%，彈性模量不小于1152.92±33.921 cN/dtex。

2.根據權利要求1所述的增韌改性聚丙烯基粒料，其特征在于，納米復合超高分子量聚乙烯基纖維按重量份由以下組分制成：石油醚500重量份、超高分子量聚乙烯樹脂100重量份以及納米氮化硅粉體0.02 -0.15重量份。

3. 根據權利要求1所述的增韌改性聚丙烯基粒料，其特征在于，所述增韌改性聚丙烯基粒料的熔體質量流動速率不小于23g/10 min，密度不大于0.92g/cm3，拉伸屈服應力不小于26MPa，彎曲模量不小于1.81GPa，負荷變形溫度不小于125℃，23℃時簡支梁缺口沖擊強度不小于39KJ/m2，-30℃時簡支梁缺口沖擊強度不小于5.22KJ/m2。

4.一種增韌改性聚丙烯基粒料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

一、納米復合超高分子量聚乙烯基纖維制備

1）前驅體凝膠液制備

向500重量份的石油醚中添加100重量份的超高分子量聚乙烯樹脂以及0.02 -0.15重量份的納米氮化硅粉體，形成懸濁液；100r/min攪拌，升溫速率為5℃/min升溫至105℃；保溫40min后以5℃/min的升溫速率升溫至180℃，得到前驅體凝膠液；

2）前驅體凝膠纖維制備

采用紡絲機進行紡絲處理，前驅體凝膠液在220℃下進行擠出噴絲后經過超低溫冷卻成型，得到前驅體凝膠纖維；

3）干凝膠纖維制備

低溫拉伸處理：拉伸溫度70℃-120℃，拉伸倍比不大于15；

中溫拉伸處理：拉伸溫度125℃-128℃，拉伸倍比不大于30；

高溫拉伸處理：拉伸溫度165℃，拉伸倍比不大于20，得到干凝膠纖維；

4）干凝膠纖維表面處理

在室溫下采用無水乙醇對干凝膠纖維反復清洗；60℃真空環境下，采用丙烯酸單體溶液對干凝膠纖維進行預浸處理；對預浸處理后的纖維進行紫外輻照，得到納米復合超高分子量聚乙烯基纖維；

二、增韌改性聚丙烯基粒料制備

1）配料

聚丙烯100重量份、丙烯-乙烯嵌段共聚物20-37重量份、丙烯-丙烯酸-乙烯共聚物18 -28重量份、聚烯烴彈性體38重量份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚 2-7重量份、納米復合超高分子量聚乙烯基纖維0.01 -0.2重量份、2′-硫代雙（6-叔丁基-4甲基苯酚）0.4重量份、十八烷酸0.3重量份，其中，丙烯-乙烯嵌段共聚物中乙烯的重量百分比為15%，丙烯-丙烯酸-乙烯共聚物中丙烯酸的重量百分比為5%，乙烯的重量百分比為12%；

2）造粒

攪拌混料、擠出造粒。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述納米氮化硅的平均粒徑為20nm-60nm。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述前驅體凝膠纖維制備時，超低溫冷卻成型的溫度為-25℃，冷卻介質為液體二氧化碳，成型壓力2.5MPa。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述干凝膠纖維表面處理時，丙烯酸單體溶液與干凝膠纖維的液固比為200:1。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述干凝膠纖維表面處理時，紫外輻照的光源為H型低壓汞燈，光強2.35×103μW/cm2，輻照保護氣氛為CO2，輻照時間為5-15min。