[发明专利]一种聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯组合物，进一步地说，是涉及成核剂改性的聚丙烯组合物及其制备方法。 

背景技术

聚丙烯(PP)具有机械性能好、无毒、相对密度低、耐热、耐化学品、易于加工成型等优点，且价格低廉。该树脂能通过加工改性赋予其突出的物理机械性能，是取代工程塑料的优选品种。聚丙烯近年来在通用塑料工程化方面取得了很大的进展，是五大通用合成树脂中增长速度最快、新品种开发最活跃的品种。通过在聚丙烯中添加少量的成核剂，可以改变聚丙烯的结晶形态，实现聚丙烯刚性、韧性、热变形温度、蠕变性能、透明性及制品表面光泽度等物理机械性能与加工性能的改善，从而提高制品的使用性能，拓宽应用范围。 

国外自20世纪80年代开始实现透明PP的商业化。我国自20世纪90年代初前后开始开发成核剂产品，现已有少量生产。随着我国塑料工业的迅猛发展和对成核剂认识的逐步深化，近年来，成核剂作为聚丙烯改性的功能化助剂的研究正越来越受到关注。目前，我国成核剂的使用量正在迅速增加，成核剂市场已经启动。但在成核剂性能效果上仍需提高。 

徐润华发表在河南化工2003年第6期上的文章《聚丙烯成核剂研究与开发进展》中介绍了目前聚丙烯结晶理论与成核剂功能、分类。目前聚丙烯成核剂大体上分为无机成核剂、有机成核剂和高分子成核剂。其中无机成核剂包括滑石粉、碳酸钙、二氧化硅等，特点是来源广泛，价格低廉；但成核效果不佳，与树脂相容性差。高分子成核剂是具有与聚烯烃类似结构的熔点较高的聚合物，通常在聚烯烃树脂聚合前加入，在聚合过程中均匀分散在树脂基体中。在树脂 熔体冷却过程中首先结晶。其特点是成核剂的合成与配合在树脂合成中同时完成，能均匀分散在树脂中。有机成核剂是一类常用且效果较好的成核剂，主要包括脂肪酸及其金属皂类、二苄叉山梨醇类和有机磷酸盐类。有机磷酸盐类成核剂效果较好，但是在聚丙烯塑料基体中分散性较差，价格较高。 

发明内容：

本发明人经过大量实验发现，将粉末硅橡胶与有机磷酸酯类成核剂复配后，与聚丙烯一起进行熔融共混，复合了成核剂的粉末硅橡胶可以帮助成核剂在聚丙烯基体中的分散，可以制备出高刚、高热变形温度的聚丙烯。而且这种改性聚丙烯的剪切粘度同现有市售纯成核剂改性聚丙烯相比下降，有利于聚丙烯产品的加工。这种复合了成核剂的粉末硅橡胶的成本明显低于现有成核剂。 

因此，本发明的目的是提供一种含有复合粉末橡胶的聚丙烯组合物。其具有良好的刚性、耐热性及加工性能。 

本发明的另一个目的是提供所述聚丙烯组合物的制备方法。 

本发明所述的一种聚丙烯组合物，其包含有共混的以下组分：聚丙烯树脂和复合粉末橡胶。 

以上所述的聚丙烯树脂包括现有技术所公开的各种类型的聚丙烯树脂，包括均聚聚丙烯和共聚聚丙烯等。复合成核剂总重量和聚丙烯树脂总重量的比为(0.01～2)∶100，优选为(0.01～1)∶100，更优选为(0.01～0.8)∶100。 

以上所述复合粉末橡胶是指复合了成核剂的粉末硅橡胶，可以由包含有以下步骤之一的方法制备而得： 

a.将成核剂配制成的水溶液或乳液或悬浮夜； 

b.在加入或不加入交联助剂的情况下，将硅橡胶胶乳采用高能射线源进行辐照硫化；再将成核剂的水溶液或乳液和辐照后的橡胶胶乳混合均匀，得到混合乳液，之后将该混合乳液干燥。 

以上本发明聚丙烯组合物中复合粉末橡胶的制备方法中所述的硅橡胶胶乳 中所含硅橡胶的重量(即硅橡胶胶乳干重或硅橡胶胶乳的固含量)与成核剂水溶液或乳液中所含成核剂的重量(溶液或乳液干重)之比为99∶1～10∶90，优选为95∶5～20∶80，更优选为90∶10～20∶80。 

以上所述的成核剂为有机磷酸酯类成核剂，即(取代)芳基磷酸酯盐类。优选二(4-叔丁基苯基)磷酸酯钠盐(NA-10)、亚甲基双(2，4-二叔丁基苯基)磷酸酯钠盐(NA-11)、亚甲基双(2，4-二叔丁基苯基)磷酸酯羟基铝盐(NA-21)。在本发明的复合粉末橡胶制备方法中可按照常规方法将有机磷酸酯类成核剂溶于水中配制成水的溶液或乳液或者悬浮液使用。 

在本发明聚丙烯组合物的复合粉末橡胶的制备方法中，可以将成核剂的溶液或乳液边搅拌边加入辐照后的硅橡胶胶乳中，经充分搅拌使之混合均匀。对硅橡胶胶乳的浓度和成核剂溶液或乳液的浓度无特别要求。其中硅橡胶胶乳的固含量(干胶含量)一般可为20～70％重量，优选为30～60％重量，更优选为40～50％重量。