[发明专利]一种高熔体强度聚丙烯共混物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯共混物，尤其涉及一种高熔体强度聚丙烯共混物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯作为五大通用塑料之一，具有熔点高，耐热性好、密度小、耐候、机械性能优异和化学稳定性好等特点，广泛地应用于包装材料、机械零部件、家用电器、合成纤维等领域。但是常规聚丙烯由于分子链的线型结构，导致其熔体强度在温度高于熔点后急剧下降，直接造成聚丙烯在熔融加工中的一些缺陷，如在热成型时壁厚不均匀、挤出涂布压延时出现边缘卷曲、难以吹膜及制备发泡制品，极大地限制了它的应用范围。

高熔体强度聚丙烯是一种含长支链的聚丙烯，是一种含有一个或多个其链长与临界缠结链长相当或比临界缠结链长更长的侧链分支聚丙烯。与具有相同分子量的线型聚丙烯相比，长支链的聚丙烯表现出高的切敏度、零切粘度、熔体弹性和高冲击强度。长支链聚丙烯在低剪切速率下表现出较高的粘性，而在高剪切速率下表现出较低的粘性。其熔体强度比具有相似流动特性的普通聚丙烯高很多。其最重要的一个特点是在恒定应变速率下，其熔体流动的应力呈指数级增加的趋势，表现出明显的应变硬化行为，从而保证热成型拉伸时聚合物具有均匀变形的自我调节能力。因此，高熔体强度聚丙烯可用于吸塑、吹膜、发泡、型材挤出和热成型等方面。

目前已有报导和使用的高熔体强度聚丙烯的制备方法主要有两种：聚丙烯改性法和原位共聚法。第一类也是应用最多的一类方法，就是通过自由基反应对线型聚丙烯进行改性处理，包括树脂掺混法，辐照交联法，在有机过氧化物和交联剂存在下的化学交联法以及反应挤出接枝法等。由于自由基反应的复杂性，这些方法得到的产物通常为各种产物的混合物，而且加工工艺难以控制。到目前为止，国内外所开发出的制备高熔体强度聚丙烯的最成功的方法是高能射线辐照法。但第一类方法都需要有多官能团单体的加入才能发生分子间的接枝，形成长链支化结构，得到高熔体强度聚丙烯。另一类方法是利用茂金属催化剂在丙烯共聚合反应中产生长链支化结构。在丙烯聚合体系中加入特殊制备的端基带有乙烯基双键(-CH＝CH2)的聚丙烯大分子单体，使之与丙烯单体共聚，得到长链支化聚丙烯。但由于位阻的原因，具有较低分子量的大分子单体更易于插入到聚丙烯分子链中，形成支化结构，而具有较高分子量的大分子单体不易插入，从而造成支化链长度达不到形成链缠结的临界分子量，不能有效提高聚丙烯的熔体强度。Lal，J.；Senyek，M.L.(US Patent 4551503，1985)等在茂金属催化剂作用下让丙烯与非共轭α，ω-双烯烃，如1，7辛二烯等。但此法很难控制只形成长链支化而不形成交联网状结构。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可得到支化的高熔体强度聚丙烯共混物，工艺简单，产物加工流变性能好的高熔体强度聚丙烯共混物及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高熔体强度聚丙烯共混物，其特征在于，该共混物包括以下成分和含量(重量份)：

聚丙烯           18～99.979；

填料             0.01～80；

引发剂           0.01～1；

支化促进剂       0.001～1。

所述的聚丙烯包括共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或两种，其熔指范围为0.1～100g/10min。

所述的共聚聚丙烯是丙烯、乙烯或其它C原子数为4-12的烯烃单体的二元或多元共聚物。

所述的填料包括无机物或有机小分子物质，所述的引发剂为过氧化物类或偶氮类的自由基引发剂。

所述的填料包括滑石粉、碳酸钙、炭黑、硬脂酸钙、含卤阻燃剂、颜料；所述的引发剂包括过氧化苯甲酰(BPO)，过氧化二异丙苯(DCP)，过氧化二叔丁基(DBP)，偶氮二异丁腈(AIBN)。