一種聚丙烯組合物及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種聚丙烯組合物及其制備方法，該組合物是由以下組分按重量份制備而成：聚丙烯50-90份，茂金屬丙烯-乙烯彈性體1-5份，聚丙烯蠟1-10份，無機填料5-20份，抗氧劑0.3-0.6份。本發明專利技術中同時添加茂金屬丙烯-乙烯彈性體與聚丙烯蠟，增韌效果是單獨添加茂金屬丙烯-乙烯彈性體時的2-3倍，大幅的提高了聚丙烯組合物的增韌效果。在造粒的過程中，還可以解決斷條、粒子空心等問題，本發明專利技術中茂金屬丙烯-乙烯彈性體的使用量很少，僅1-5份，相對于一般增韌助劑10-30份的添加量，用量非常少，從而降低組合物成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高分子復合材料
，涉及一種聚丙烯組合物及其制備方法。
技術介紹
聚丙烯（PP）合成工藝簡便，其均衡性好、易加工、性優價廉，已成為塑料中發展最快的品種之一。但聚丙烯的韌性差，特別是低溫下的韌性很差，使其應用受到了限制。提高聚丙烯韌性的方法很多，主要有兩個途徑：一、化學改性，在聚丙烯的聚合過程中添加一定量的乙烯，讓乙烯和丙烯共聚生成乙丙橡膠的方法進行增韌；二、物理改性，用聚丙烯和彈性體熔融共混的方法增韌。目前，聚丙烯增韌最廣泛的方法是通過熔融共混來達到，其常用的增韌彈性體有乙丙橡膠、乙烯-辛烯彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物等。如專利公開號為CN1381525A專利中提供了一種由聚丙烯和混合橡膠組分經共混得到的增韌聚丙烯及其制備方法。其中混合橡膠組分為平均粒徑不大于0.5um的具有交聯結構的粉末橡膠和未硫化的橡膠或熱塑性彈性體中至少一種物質混合組成。該增韌聚丙烯中所含橡膠相的形態和粒徑分布可通過改變所混入的具有交聯結構的粉末橡膠的粒徑及選擇適當的未硫化橡膠或熱塑性彈性體來進行控制，具有良好韌性和加工性能，并同時保持有較好的強度和剛性。專利公開號為CN101759911A專利中公開了一種具有優異剛韌平衡性的聚丙烯復合材料。該復合材料按以下重量百分比原料配制成：聚丙烯55-95%、硅灰石3-30%、其他無機填料0-10%、增韌劑POE0-20%、抗氧劑0.1-2%和其他助劑0-5.0%。該專利技術通過在增韌聚丙烯復合材料的基礎配方中添加一種能夠有效彌補增韌而犧牲剛性的無機填料，從而制備出具有優異剛韌性平衡性的聚丙烯復合材料。上述兩專利公開的制備方法均需要添加大量的增韌劑，并且制備的組合物的增韌效果卻不理想。茂金屬丙烯-乙烯彈性體是近年來新開發的一種熱塑性彈性體，采用新型高效金屬催化劑合成，分子量分布窄，短支鏈分布均勻。茂金屬丙烯-乙烯彈性體既具有塑料的熱塑性，又有橡膠的高彈性，與傳統的乙丙橡膠相比，茂金屬丙烯-乙烯彈性體具有流動性好，易加工，拉伸強度大，有明顯的熔點等特點。
技術實現思路
為了克服聚丙烯韌性不足的缺陷，本專利技術的目的是提供一種聚丙烯組合物，該組合物的常溫及低溫韌性好。本專利技術的另一個目的是提供一種上述彈性體增韌聚丙烯組合物的制備方法。本專利技術的技術方案如下：一種聚丙烯組合物，該組合物由以下組分按重量份制備而成：聚丙烯50-90份，茂金屬丙烯-乙烯彈性體1-5份，聚丙烯蠟1-10份，無機填料5-20份，抗氧劑0.3-0.6份，聚丙烯蠟在本體系中起到輔助增韌作用。本專利技術中同時添加茂金屬丙烯-乙烯彈性體與聚丙烯蠟，增韌效果是單獨添加茂金屬丙烯-乙烯彈性體時的2-3倍，大幅的提高了聚丙烯組合物的增韌效果。在造粒的過程中，還可以解決斷條、粒子空心等問題。所述的聚丙烯蠟重均分子量為10000-25000。聚丙烯蠟在此分子量區間，輔助增韌的效果最為明顯，同時還能起到相容劑的作用。所述的茂金屬丙烯-乙烯彈性體為線形丙烯-乙烯共聚物，其密度為0.8-0.90g/cm3、熔融指數是230℃，2.16kg條件下為20-30g/10min、重均分子量30000-50000；所述線形丙烯-乙烯共聚物中乙烯的質量含量為5-20%。進一步，所述聚丙烯的熔融指數是230℃，2.16kg條件下為0.5-100g/10min，重均分子量30000-50000。所述的無機填料選自滑石粉、碳酸鈣或硫酸鋇中的一種或幾種。所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，所述主抗氧劑選自受阻酚或硫酯類抗氧劑，輔抗氧劑選自亞磷酸酯抗氧劑中一種。所述的主抗氧劑為四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧劑1010）；所述的輔抗氧劑為三［2.4-二叔丁基苯基］亞磷酸酯（抗氧劑168）。本專利技術的另一個目的是提供上述聚丙烯組合物的制備方法，先將50-90份聚丙烯、1-5份茂金屬丙烯-乙烯彈性體、1-10份聚丙烯蠟、5-20份無機填料和0.3-0.6份抗氧劑，放入高速混合器中干混3-5分鐘；然后將混合好的物料用擠出機熔融擠出、造粒即得；所述擠出機為雙螺桿擠出機，進料段溫度160-180℃，壓縮段溫度180-220℃，塑化段溫度200-220℃，均化段溫度200-220℃，模口溫度190-220℃。本專利技術與現有技術相比，具有如下有益效果：1、本專利技術采用茂金屬丙烯-乙烯彈性體作為增韌劑，由于茂金屬丙烯-乙烯彈性體既具有塑料的熱塑性，又有橡膠的高彈性，其與傳統的乙丙橡膠相比，茂金屬丙烯-乙烯彈性體具有流動性好，易加工，拉伸強度大，有明顯的熔點等特點，所以茂金屬丙烯-乙烯彈性體可大幅增高聚丙烯組合物的韌性。2、聚丙烯蠟在本體系中起到輔助增韌作用。本專利技術中同時添加茂金屬丙烯-乙烯彈性體與聚丙烯蠟，增韌效果是單獨添加茂金屬丙烯-乙烯彈性體時的2-3倍，大幅的提高了聚丙烯組合物的增韌效果。在造粒的過程中，還可以解決斷條、粒子空心等問題。3、本專利技術中茂金屬丙烯-乙烯彈性體的使用量很少，僅1-5份，相對于一般增韌助劑10-30份的添加量，用量非常少，從而降低組合物成本。具體實施方式以下結合實施例對本專利技術作進一步的說明。在實施例及對比例配方中，聚丙烯選用熔融指數為0.5-100g/10min(230℃，2.16kg)、重均分子量30000-50000。所用的茂金屬丙烯-乙烯彈性體為埃克森美孚化工公司生產的線形丙烯-乙烯共聚物，其密度為0.80-0.90g/cm3，熔融指數為20-30g/10min，重均分子量30000-50000。聚丙烯蠟的重均分子量范圍為10000-25000。所用的滑石粉的粒徑范圍均為10微米。所用的碳酸鈣為納米碳酸鈣，其粒徑范圍均為40納米。所用的主抗氧劑為汽巴公司產品抗氧劑1010，化學名稱為四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯。輔抗氧劑為汽巴公司產品抗氧劑168，化學名稱為三［2.4-二叔丁基苯基］亞磷酸酯。實施例1將50份均聚聚丙烯、5份茂金屬丙烯-乙烯彈性體、10份聚丙烯蠟、20份滑石粉、0.1份抗氧劑1010、0.2份抗氧劑168，放入高速混合器中干混3-5分鐘，將混合好的原料用雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒。進料段溫度160℃，壓縮段溫度180℃，塑化段溫度200℃，均化段溫度200℃，模口溫度190℃。對比例1-1將50份均聚聚丙烯、5份茂金屬丙烯-乙烯彈性體、20份滑石粉、0.1份抗氧劑1010、0.2份抗氧劑168，放入高速混合器中干混3-5分鐘，將混合好的原料用雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒。進料段溫度160℃，壓縮段溫度180℃，塑化段溫度200℃，均化段溫度200℃，模口溫度190℃。對比例1-2將50份均聚聚丙烯、30份乙烯-辛烯彈性體、20份滑石粉、0.1份抗氧劑1010、0.2份抗氧劑168，放入高速混合器中干混3-5分鐘，將混合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚丙烯組合物，其特征在于：該組合物是由以下組分按重量份制備而成：聚丙烯?????????????????????????????50?90份，茂金屬丙烯?乙烯彈性體??????????????????1?5份，聚丙烯蠟??????????????????????????????1?10份無機填料????????????????????????????????5?20份，抗氧劑??????????????????????????????0.3?0.6份。

【技術特征摘要】
1.一種聚丙烯組合物，其特征在于：該組合物是由以下組分按重量份制備而成：
聚丙烯50-90份，
茂金屬丙烯-乙烯彈性體1-5份，
聚丙烯蠟1-10份
無機填料5-20份，
抗氧劑0.3-0.6份。
2.根據權利要求1所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于：所述的聚丙烯蠟重均分子量為10000-25000。
3.根據權利要求1所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于：所述的茂金屬丙烯-乙烯彈性體為線形丙烯-乙烯共聚物，其密度為0.8-0.90g/cm3、熔融指數在230℃，2.16kg條件下為20-30g/10min、重均分子量30000-50000。
4.根據權利要求3所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于：所述線形丙烯-乙烯共聚物中乙烯的質量含量為5-20%。
5.根據權利要求1所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于：所述聚丙烯的熔融指數在230℃，2.16kg條件下為0.5-100g/10min，重均分子量30000-50000。
6.根據權利要求1所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊桂生，方永煒，
申請(專利權)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34