[發明專利]一種用于PP增強改性的相容料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110942816.6
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113603830A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 曹貴平;方學鋒
• 申請（專利權）人: 常州萊飛特新材料科技有限公司;華東理工大學
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F230/08;C08F222/06;C08F222/04;C08L23/12;C08L51/06
• 代理公司: 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙) 33247
• 代理人: 洪中清

本發明公開了一種用于PP增強改性的相容料及其制備方法和應用，相容料由PP主料、接枝改性第一單體、接枝改性第二單體、引發劑、抗氧母料和潤滑劑組成。本發明的相容料利于纖維增強聚丙烯的加工，增強聚丙烯熱塑性樹脂的綜合性能，適用于玻璃纖維增強聚丙烯熱塑性樹脂的制備。

技術領域

本發明屬于聚丙烯熱塑性復合材料加工用相容料的生產技術領域，具體地說，涉及一種增強改性聚丙烯材料相容料及其制備方法和應用。

背景技術

聚丙烯是一種產量大、用途廣、綜合性能好的熱塑性高分子樹脂，在很多的制品生產過程中需要添加其它組分以增強聚丙烯的性能，如常見的玻璃纖維增強聚丙烯熱塑性樹脂(通常簡稱為LFT、CFT、GFT等)，它是一種將玻璃纖維添加到聚丙烯樹脂中，通過配方優化、工藝優化、擠出、沖壓/模壓得到各種異型結構件、半結構件和非結構件，玻璃纖維的加入，賦予了材料輕量、抗沖、抗彎、抗拉、耐溫等優異的綜合性能，廣泛用于汽車、地鐵、高鐵、飛機、航天、建筑、交通等諸多領域，適合社會、經濟的低碳、綠色發展。然而，聚丙烯是非極性有機高分子聚合物，玻璃纖維的主要成分為SiO₂，為無機帶有一定極性的纖維材料，當簡單地將玻璃纖維添加到聚丙烯中，聚丙烯與玻璃纖維表界面相容性很差，導致材料結構和性能都不能滿足實際的要求。

因此，需要改善玻璃纖維與聚丙烯表界面的相容性，提高LFT材料及相關材料的綜合性能。較常用的方法是在加工過程中向體系中添加玻璃纖維和聚丙烯都相容的物質。有不少報道披露了這方面的技術，如聚丙烯表面接枝馬來酸酐、丙烯酸酯類等。為便于纖維增強聚丙烯的加工，往往將聚丙烯接枝改性的材料制備成相容料(也稱為″相容劑″、″相容母粒″等)，加工時一般以粒子形態與聚丙烯主料混合送入成型設備中。

為更好地得到綜合性能優異的增強聚丙烯熱塑性樹脂，本發明公開一種用于聚丙烯加工的相容料、制備方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種按照一定工藝配方配置成混合料，通過螺桿擠出機反應器，將PP主料、改性劑、引發劑、助劑混合料送入螺桿擠出機中，在一定溫度擠出、造粒，得到相容料，得到的相容料主要用于聚丙烯的增強改性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明相容料由PP主料、接枝改性第一單體、接枝改性第二單體、引發劑、抗氧母料和潤滑劑組成的混合料，制備時按照一定的比例稱量，加入混料機中攪拌均勻，通過自動加料單元按照一定的流量加入螺桿擠出機的料斗中。螺桿擠出機機分多區控溫加熱，各區溫度達到設定值后，開啟螺桿電機，螺桿以一定的轉速轉動，開啟自動喂料單元，料斗中的混合料以一定的流量進入螺桿擠出機，在螺桿擠出機內發生接枝反應，反應完成后從螺桿擠出機的機頭擠出，抽絲、冷卻、切粒，即得到所需的相容料。

所述的混合料中的PP為等規聚丙烯、間規聚丙烯、無規聚丙烯、共聚聚丙烯中的一種或幾種按一定比例配成的混合物。用量以100份計，當為單一聚丙烯型號，則用量為100，當為兩種聚丙烯的混合料時，二者以一定的比例混合，總量為100份，具體為：等規聚丙烯∶間規聚丙烯＝5～96∶95～4，等規聚丙烯∶無規聚丙烯＝7～95∶93～5，等規聚丙烯∶共聚聚丙烯＝11.5～92.5∶88.5～7.5，間規聚丙烯∶無規聚丙烯＝11.5～93∶88.5～7，間規聚丙烯∶共聚聚丙烯＝13.5～77.5∶86.5～22.5，無規聚丙烯∶共聚聚丙烯＝18～96∶82～4。得到的熔體的熔融指數在15～90之間，較優的為20～70，最優的為30～70。這些聚丙烯原料均可在市場上購買得到。

所述的混合料中的接枝改性第一單體為乙烯基類硅烷偶聯劑、甲基丙烯酰氧烷基硅烷偶聯劑等。典型的乙烯基類硅烷偶聯劑結構為：