[发明专利]一种聚丙烯组合物和聚丙烯材料有效
申请号: | 201310432398.1 | 申请日: | 2013-09-22 |
公开(公告)号: | CN104448539B | 公开(公告)日: | 2017-04-26 |
发明(设计)人: | 初立秋;张师军;李杰;邹浩;邵静波;王良诗;杨芝超 | 申请(专利权)人: | 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司北京化工研究院 |
主分类号: | C08L23/12 | 分类号: | C08L23/12;C08L23/08;C08F110/06 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 聚丙烯 组合 材料 | ||
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯组合物和聚丙烯材料。
背景技术
聚丙烯作为重要的聚烯烃领域的重要成员,因其原料来源丰富、质量轻、耐溶剂、易加工等优异的综合性能,已广泛应用于汽车工业、家用电器、食品包装、建筑装潢等多个领域,是通用塑料产品的重要组成部分。然而,聚丙烯属于脆性材料,冲击强度较差,成型收缩率较大,并且表面硬度相对于其它材料要低,耐划伤性能差,在抗冲、低收缩以及耐划伤方面的应用受到限制。因此,需要通过添加橡胶、热塑性弹性体增韧以及无机填料增刚等方法对聚丙烯进行共混改性,这样能够在一定程度上解决聚丙烯的刚韧平衡。
此外,常规高流动聚丙烯树脂通常是采用过氧化物对原分子量分布较宽的聚丙烯原料进行降解得到(得到的聚丙烯通常称为控制流变聚丙烯),然而,由采用这种降解的方法得到的聚丙烯制成的聚丙烯材料的强度较低。此外,过氧化物的使用一方面会增加产品的成本,另一方面会因有机过氧化物的残留所导致的化学反应产生有机挥发物,造成不愉快的气味的产生,在高温条件下使用时,有机挥发物的迁出挥发更加明显,气味也就更加严重,因此,会使最终得到的聚丙烯产品产生不愉快的味道而限制其在某些领域(如医疗卫生、食品等领域)的应用。针对此问题,目前通常的解决办法主要是在聚丙烯材料中添加气味吸收剂。如,CN1840576A公开了通过添加多孔分子筛等吸附剂来降低聚丙烯材料的气味问题,然而,该方法存在吸附平衡的问题。CN101255252A公开了通过添加低分子有机物驱除剂来降低聚丙烯材料的气味问题,然而,该方法存在相容性和持久性的问题。因此,上述方法不能从根本上解决材料本身带来的气味问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的聚丙烯材料抗冲击强度较差的缺陷,而提供一种具有较高的抗冲击强度的聚丙烯组合物和聚丙烯材料。
本发明提供了一种聚丙烯组合物,其中,所述聚丙烯组合物含有聚丙烯和增韧剂;所述聚丙烯的分子量分布指数为2.5-5.5,分子量分布宽度中的高分子拖尾指数PIHT大于1.9;所述增韧剂含有热塑性弹性体和/或粉末橡胶。
本发明提供的聚丙烯的分子量分布指数较窄且高分子拖尾指数较大,这样能够使得到的聚丙烯组合物和聚丙烯材料具有较高的抗冲击强度。推测其原因,可能是由于:一方面,分子量分布指数较窄的聚丙烯在流动过程中具有更宽的牛顿平台区,其粘度随剪切速率波动的变化较小,挤出量更容易稳定控制,并能够降低在聚丙烯材料制备过程中表面缺陷发生的可能性。另一方面,高分子拖尾指数PIHT越高表明聚丙烯中存在更显著的大分子链尾端。根据聚丙烯均相成核理论,大分子链尾端在结晶中能够优先成核,使聚丙烯的结晶温度升高、结晶速度加快,有利于提高刚性、缩短成型周期并提高成型效率。
根据本发明的一种优选实施方式,采用两步聚合法制备聚丙烯,第一步在较低的温度下进行预聚合,而第二步则提高了聚合反应的温度,这样能够使得到的聚丙烯不仅具有较窄的分子量分布和较大的高分子拖尾指数PIHT,还具有较高的等规度,从而使聚丙烯本身具有较高的结晶度和结晶规整度,使聚丙烯中仅有少量的无定形区,有利于抗冲击性能的进一步提高。此外,采用该优选的方法制备聚丙烯,还解决了过氧化物残留的问题,所得的聚丙烯基本无味,可满足更多领域应用的需要。
根据本发明的另一种优选实施方式,当所述增韧剂为热塑性弹性体和粉末橡胶的混合物时,不仅能够起到更好的增韧作用,还能够促进其他助剂如无机填料在聚丙烯基体中的分散,得到的聚丙烯组合物具有更为优异的力学性能。
此外,本发明还提供了由所述聚丙烯组合物中的各组分熔融挤出成型得到的聚丙烯材料。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供的聚丙烯组合物含有聚丙烯和增韧剂;所述聚丙烯的分子量分布指数为2.5-5.5,分子量分布宽度中的高分子拖尾指数PIHT大于1.9;所述增韧剂含有热塑性弹性体和/或粉末橡胶。
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