[发明专利]一种抗熔垂的聚丙烯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯高分子材料及其制备方法，尤其是一种具有较 高抗熔垂性能的聚丙烯及其制备方法，属于高分子材料合成领域。

背景技术

抗熔垂性是聚合物熔体承受其自身重量的能力，是材料的一种流变性 能，通常要在熔融状态下测定。通用聚丙烯为线形高分子，其粘度在熔点 过后急剧下降，表现不出“应变硬化”特性，熔体的抗熔垂性能较差，导 致热成型时出现制品壁厚不均；挤出涂布、压延时出现边缘卷曲、收缩； 挤出发泡时出现泡孔的破裂和塌陷等不良现象，这些问题限制了聚丙烯在 热成型、挤出涂布、挤出发泡和吹塑等领域的应用。

为了提高通用聚丙烯的抗熔垂性，拓展其应用领域，必须对线形聚丙 烯进行改性。常用的改性方法有两种：反应器改性方法和后反应器改性方 法，其中，后反应器改性方法更适宜于工业化生产而得到广泛应用。当前， 提高通用聚丙烯抗熔垂性能的后反应器改性方法主要包括：(1)长链支化 技术，即在线形聚丙烯分子主链上接枝上长的支链，该支链的长度要达到 主链的水平，同时要控制交联和降解副反应的产生；(2)共混改性，即在 线形聚丙烯中共混入抗熔垂性能优良的其他聚合物材料；(3)交联改性， 即使线形聚丙烯分子链之间产生化学键，形成交联网络。

上述改性方法中，长链支化技术需要采用辐照设备，工艺过程复杂， 导致改性的成本较高，所得到的长链支化聚丙烯的价格几乎是线形聚丙烯 的两倍之多，并且辐照过程中难以控制反应副产物如凝胶和低聚物的出现， 实际上得到的是多种产物的混合物，在提高抗熔垂性能的同时极易破坏材 料的物理力学性能等；而在共混改性方法中，抗熔垂性能的提高得益于所 添加的其他聚合物材料，并且添加量要很高才能使聚丙烯的抗熔垂性能达 到满意的程度，而高含量的异类聚合物材料的添加同样会对聚丙烯的物理 力学性能带来负面影响。

聚合物的抗熔垂性与聚合物熔体的弹性密切相关，提高熔体弹性就有 助于提高聚合物熔体的抗熔垂性。熔体弹性与聚合物的分子结构密切相关， 如果在聚合物熔体中存在物理交联点或者化学交联点，聚合物熔体的弹性 就会有一定程度的提高。但是化学交联点的存在会对制品的回收利用产生 不利影响，而物理交联点的存在则可使制品得以反复利用，物理交联点可 以为微晶区、缠结点、共聚物中的玻璃区或者晶区等。

因此，如何通过增加聚丙烯中的物理交联点，提高聚合物熔体的弹性， 进而得到具有较高抗熔垂性能的聚丙烯高分子材料是目前高分子材料合成 领域中亟待解决的问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种聚丙烯高分子材料， 其是一种纳米粘土和聚丙烯的复合材料，并且具有聚合物大分子链插层进 入纳米粘土片层层间，该聚丙烯具有较高的抗熔垂性能，能够满足在热成 型、挤出涂布、挤出发泡和吹塑等领域的应用要求。

本发明的目的还在于提供上述聚丙烯的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种抗熔垂聚丙烯，其原料组成包括： 线形聚丙烯100重量份、相容剂0.5-5重量份、纳米粘土1-5重量份、抗氧 剂0.5-1重量份；

并且，该抗熔垂聚丙烯是通过将上述原料在挤出机中于175-205℃下挤 出得到的。

在本发明提供的抗熔垂聚丙烯中，优选地，所采用的线形聚丙烯为均 聚聚丙烯或者共聚聚丙烯，其中，均聚聚丙烯多为等规聚丙烯，共聚聚丙 烯是丙烯与其他单体(例如乙烯)的共聚物。

在本发明提供的抗熔垂聚丙烯中，优选地，所采用的相容剂可以是马 来酸酐接枝聚合物等；更优选地，该马来酸酐接枝聚合物可以是马来酸酐 接枝聚丙烯、马来酸酐接枝POE或马来酸酐接枝EPDM等。

根据本发明的具体实施方案，为了进一步提高聚丙烯的抗熔垂性能， 优选地，可以选用接枝率为0.5-2％的相容剂。

在本发明提供的抗熔垂聚丙烯中，优选地，所采用的纳米粘土可以为 经过阳离子表面活性剂有机化处理的蒙脱土或高岭土等，可以商购；所采 用的抗氧剂可以为受阻酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫 酯类抗氧剂等。