一種增韌聚丙烯共混物及其應用制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種增韌聚丙烯共混物及其應用。本發(fā)明專利技術(shù)所提供的增韌聚丙烯共混物包括如下組分：2～30wt％的第一聚合物和30～80wt％的丙烯聚合物；其中，所述第一聚合物是由乙烯與α-烯烴共聚所得，其重均分子量為20000～250000，分子量分布指數(shù)為2～15。本發(fā)明專利技術(shù)提供的增韌聚丙烯共混物通過添加作為增韌組分的乙烯與α-烯烴共聚的第一聚合物來提高聚丙烯的抗沖擊韌性，所制備的聚丙烯產(chǎn)品的抗沖擊強度、彎曲模量和彎曲強度等性能均比單純以聚丙烯樹脂為基礎(chǔ)組分的產(chǎn)品的性能要好。以本發(fā)明專利技術(shù)所述增韌聚丙烯共混物為基本組分的原料經(jīng)過成形加工后的制品可以廣泛應用于對沖擊強度有較高要求的制品，如汽車內(nèi)飾、家電外殼、建材等。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及高分子共混物領(lǐng)域，具體地說，本專利技術(shù)涉及一種增韌聚丙烯共混物及其應用。
技術(shù)介紹
聚丙烯(PP)具有價廉、質(zhì)輕、加工性能好和應用廣泛等優(yōu)點，被人們廣泛應用于家電、汽車、建材、農(nóng)業(yè)等很多領(lǐng)域。聚丙烯的需求量逐年增加，產(chǎn)量也在不斷增加。但是，聚丙烯材料存在著模量低和韌性差的缺點，這極大的限制了聚丙烯材料的應用和發(fā)展。目前，現(xiàn)有技術(shù)中提高聚丙烯材料韌性的方法主要是通過加入其他聚合物共混改性。方法之一是加入橡膠類彈性體與聚丙烯共混改性，可以有效地提高聚丙烯材料的韌性，但是會造成聚丙烯材料的模量降得很低，例如彎曲模量會下降到接近800MPa；方法之二是加入高性能聚合物，如尼龍和聚丙烯的共混改性可以有效保持或提高聚丙烯材料的模量，但是改進高性能聚合物和聚丙烯的相容性和高性能聚合物在聚丙烯基體中的形態(tài)才可以提高聚丙烯材料的韌性。中國專利CN97111916中公開了一種聚烯烴熱塑性彈性體(POE)增韌的聚丙烯材料。其為了得到較高的沖擊強度，需要加入大量的彈性體組分，約20wt％以上，這使得聚丙烯材料的剛性大幅下降；同時，聚烯烴彈性體的價格高昂，增加了成本。出于這種考慮，本專利技術(shù)的專利技術(shù)人進行了研究，目的是解決相關(guān)領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)所暴露出來的問題，期望提供一種抗沖擊韌性高、剛性強度大、成本低廉的增韌聚丙烯共混物。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的一個目的在于提供一種增韌聚丙烯共混物，其通過添加作為增韌組分的乙烯與α-烯烴共聚的第一聚合物來提高聚丙烯的抗沖擊韌性，所制備的聚丙烯產(chǎn)品的抗沖擊強度、彎曲模量和彎曲強度等性能均比單純以聚丙烯樹脂為基礎(chǔ)組分的產(chǎn)品的性能要好。本專利技術(shù)的另一個目的在于提供了所述增韌聚丙烯共混物可以在汽車保險杠、汽車內(nèi)飾件及建材中應用。根據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，其包括如下組分：2～30wt％的第一聚合物和30～80wt％的丙烯聚合物；其中，所述第一聚合物是由乙烯與α-烯烴共聚所得，其重均分子量為20000～250000，分子量分布指數(shù)為2～15。本專利技術(shù)的增韌聚丙烯共混物，通過添加作為增韌組分的乙烯與α-烯烴共聚的第一聚合物來提高聚丙烯的抗沖擊韌性，解決了聚丙烯樹脂韌性差，強度不夠高等問題。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述第一聚合物包括如式(Ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)單元：式(Ⅰ)其中，1≤x≤12，1≤n≤4，且x和n為整數(shù)。在本專利技術(shù)的增韌聚丙烯共混物中，式(Ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)單元在第一聚合物的主鏈中分散分布，相鄰的兩個結(jié)構(gòu)單元之間可能有若干個有或無烷基支鏈的亞甲基單元。在式(Ⅰ)中，Cx表示烷基支鏈，x表示碳原子數(shù)。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個具體實施例，所述第一聚合物的主鏈上具有至少三個連續(xù)的乙基或丁基支鏈。由此使得所述第一聚合物具有韌性好和強度高的特點，從而使得所制備的聚丙烯共混物具有強度高、韌性還的優(yōu)點。本專利技術(shù)中所述的連續(xù)是指共聚物主鏈中若干個-CH2-CHR-單元的連續(xù)，其中R為碳原子數(shù)不大于12的烷基支鏈，優(yōu)選乙基或丁基。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述增韌聚丙烯共混物中包括5～25wt％的第一聚合物根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述增韌聚丙烯共混物中包括40～75wt％的丙烯聚合物。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述第一聚合物的熔融溫度為80～140℃，優(yōu)選90～135℃，更優(yōu)選110～125℃。由此使得所述第一聚合物具有較高的使用上限溫度，從而使得所制備的聚丙烯共混物具有較寬的溫度使用范圍和耐高溫的優(yōu)點。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述α-烯烴在第一聚合物中的含量為0.5～20mol％，優(yōu)選1～10mol％，更優(yōu)選2～8mol％。由此使得所制備的聚丙烯共混物具有更好的韌性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯共混物抗沖擊強度不夠的問題。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述α-烯烴選自1-丁烯，1-戊烯，1-己烯、1-辛烯和1-庚烯，優(yōu)選選自1-己烯、1-丁烯和1-辛烯。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，根據(jù)ISO 1133測量，所述第一聚合物在230℃和2.16kg的條件下的熔體流動速率為0.1～10g/10min，優(yōu)選0.5～5.0g/10min，更優(yōu)選1.0～2.5g/10min。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述丙烯聚合物為丙烯均聚物和/或丙烯與第二α-烯烴共聚得到的第二聚合物。在本專利技術(shù)中，當所述丙烯聚合物為丙烯均聚物時，所述聚丙烯共混物具有韌性較高的優(yōu)點。按ISO非增強類熱塑性塑料測試標準，所述丙烯均聚物的彎曲模量≥1200MPa(23℃)。當所述丙烯聚合物為丙烯與第二α-烯烴共聚得到的第二聚合物時，本專利技術(shù)的增韌聚丙烯共混物具有抗沖擊強度較高、模量高的優(yōu)點。按ISO非增強類熱塑性塑料測試標準，所述第二聚合物的懸臂梁缺口沖擊強度≥25KJ/m2(23℃)。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述丙烯聚合物為丙烯均聚物和第二聚合物的混合物；其中，丙烯均聚物的含量占丙烯聚合物的10～40wt％，第二聚合物的含量占丙烯聚合物的60～90wt％。由此使得所制備的聚丙烯共混物韌性好、抗沖擊強度高、模量高。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述丙烯聚合物的熔體流動速率為0.1～30.0g/10min。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述第二α-烯烴選自乙烯、1-丁烯和1-己烯，所述第二α-烯烴的含量為丙烯聚合物重量的1～20wt％。由此使得所制備的聚丙烯共混物具有模量高和韌性優(yōu)良的優(yōu)點。根據(jù)本專利技術(shù)的一個具體實施例，所述聚丙烯共混物中還可以包括苯乙烯嵌段共聚物和無機填料，其中苯乙烯嵌段共聚物的含量可以為0～20wt％，無機填料的含量可以為0～30wt％。在本專利技術(shù)中，添加的苯乙烯嵌段共聚物作為熱塑性彈性體，可以進一步提高聚丙烯共混物的彈性和韌性。可以列舉的用于本專利技術(shù)的苯乙烯屬嵌段共聚物的實例包括但不限于：苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯嵌段聚合物、苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段聚合物、苯乙烯-(乙烯-丁烯)嵌段聚合物、苯乙烯-(乙烯-丙烯)嵌段聚合物、苯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段聚合物、苯乙烯-丁烯嵌段聚合物、苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物或苯乙烯-異戊二烯嵌段聚合物等。在本專利技術(shù)中，添加無機填料具有提高塑料制品的硬度、彈性模量、尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等物理機械性能的作用。可以列舉的用于本專利技術(shù)的無機填料的實例包括但不限于：CaCO3、硅酸鹽、白炭黑、鈦白粉、粉煤灰、云母粉、石墨或硅藻土等。本專利技術(shù)所述第一聚合物可以在流化床反應器中通過如下方法制備得到：先從流體管道向反應體系中輸入精制氮氣，置換反應體系內(nèi)的空氣，流化床反應器中加入種子床并在氮氣氛圍下流化，隨后加入少量催化劑至流化床反應器內(nèi)，并逐步減少氮氣用量；然后加入乙烯、α-烯烴和冷凝劑，并逐步增大三者的通入量；同時，增加催化劑加入量至定值。伴隨著在壓縮機前后分別加入的乙烯、α-烯烴、氮氣以及冷凝劑等組分，形成循環(huán)介質(zhì)，循環(huán)介質(zhì)經(jīng)過壓縮機壓縮，換熱設(shè)備撤熱以及分離設(shè)備分別從流化床反應器的側(cè)壁以及底部加入反應器，在催化劑催化下，在反應器內(nèi)不斷流化反應，伴隨著聚合反應放熱，冷凝劑吸熱氣化和未反應的烯烴單體以及氮氣等組分從流化床反應器上部擴大段排出，經(jīng)過流體管道到達壓縮機，并
不斷加入反應消耗的乙烯和α-烯烴，再次進入反應體系進行循環(huán)。流化床反應器中聚合反應的溫度可以控制在20～120℃，壓力可本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種增韌聚丙烯共混物，其包括如下組分：2～30wt％的第一聚合物和30～80wt％的丙烯聚合物；其中，所述第一聚合物是由乙烯與α?烯烴共聚所得，其重均分子量為20000～250000，分子量分布指數(shù)為2～15。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種增韌聚丙烯共混物，其包括如下組分：2～30wt％的第一聚合物和30～80wt％的丙烯聚合物；其中，所述第一聚合物是由乙烯與α-烯烴共聚所得，其重均分子量為20000～250000，分子量分布指數(shù)為2～15。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增韌聚丙烯共混物，其特征在于，所述第一聚合物包括如式(Ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)單元：其中，1≤x≤12，1≤n≤4，且x和n為整數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增韌聚丙烯共混物，其特征在于，在所述第一聚合物中，式(Ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)單元的摩爾含量為0.1～20.0％，優(yōu)選0.3～10.0％，更優(yōu)選0.5～5.0％。4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的增韌聚丙烯共混物，其特征在于，所述第一聚合物的主鏈上具有至少三個連續(xù)的乙基或丁基支鏈。5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述的增韌聚丙烯共混物，其特征在于，所述增韌聚丙烯共混物中包括5～25wt％的第一聚合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任意一項所述的增韌聚丙烯共混物，其特征在于，所述增韌聚丙烯共混物中包括40～75wt％的丙烯聚合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項所述的增韌聚丙烯共混物，其特征在于，所述第一聚合物的熔融溫度為80～140℃，優(yōu)選90～135℃，更優(yōu)選110～125℃。8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項所述的增韌聚丙...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳文清，高文清，崔宇輝，陽永榮，尹旭，王靖岱，韓國棟，肖春青，陳毓明，胡曉波，梁秀文，蔣斌波，魏文學，黃正梁，張國忠，廖祖維，劉詩洋，常麗娜，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，浙江大學，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11