[发明专利]β－PP材料的制备与生产

说明书

α晶型与β晶型的PP在微观结构方面的主要差别在于二者的晶体结构、形态有明显不同。α晶型的晶体特征其为单斜晶系，每个晶胞有4个3/1螺旋，晶体结构比较致密、完整，属于热力学稳定的结晶。在通常的加热和冷却条件下，纯PP结晶完全生成α晶型。利用扫描电子显微镜观察，α晶型PP中片晶是从球晶中心沿径向放射性向外生长。晶体的主要形式为径向层和轴向层呈较为复杂的交义孔状排列，径向层厚度远大于轴向层厚度。而β晶型属于六方晶系，在β晶相中所有的PP螺旋状的大分子链以相同的方向排列到晶格中。β晶型的片晶由球晶中心或平行集结成束，然后向外支化生成或螺旋状地向外生长，而后支化成晶体。β晶结构疏松，结晶不完全，晶体中，径向层和轴向层交叉排列的结构较少，主要以简单的层状形式存在，径向层厚度与轴向层厚度近乎相等。在β晶的多孔结晶区域中存在大量的连续分子链连接形成的扩展型链段，这使得β晶的材料在遭到破坏力时可吸收较多能量，显示较好的延展性和韧性，并且热变形温度也有提高。

另外，α晶型与β晶型之间还有一明显的差别就是球晶之间界面特征不同，α晶型球晶之间呈现明显的边界，这些边界是弱点，当被强酸、强碱等化学物质腐蚀时，常常导致材料破坏，造成α-PP不耐很多酸碱和化学介质，耐高温蠕变大。β-PP球晶之间没有明显的界面，在相邻球晶边界处，片晶互相交错，结构上的特点，使的β-PP具有许多α-PP所不具有的独特优点。

纳米级钙盐同稀土β晶型剂在熔融混合反应中起协同提升物理性能作用，一方面纳米级钙盐在熔融混合反应中起异相成核作用；另一方面纳米级钙盐在熔融混合反应中同稀土LaC配体形成“双核络合物”，协同稀土β晶型剂对PP向β-PP晶形转变。该配方在相溶剂作用帮助下，极性的无机材料改性后与非极性PP材料形成化学分子键合，晶体更加细化，提升了β-PP材料抗冲击性、耐高温性和抗蠕变性。

本发明涉及到β-PP材料配方及生产方法，特别涉及到纳米级钙盐同稀土β晶型剂在熔融混合反应中起协同作用，下面结合具体事例加以说明：

β-PP配方

材料名称    重量％    配方1    配方2纳米级CaCO₃    3    5稀土β晶型剂    1.5‰    2‰G302    3    5抗氧组合剂    2‰    3‰PP-H    93.7    89.5PP-B    93.7    89.5PP-R    93.7    89.5