[发明专利]抗冲击和抗拉伸的β-晶型聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于聚丙烯复合材料领域，特别涉及抗冲击和抗拉伸的β-晶型聚丙烯复合材料及其该复合材料的制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯（PP）是一种产量大、用途广、价廉易得的通用型树脂，可开发的领域十分广泛。近年来，PP高性能化技术的研究尤其活跃，如嵌段共聚合、高结晶化、高分子量化、合金化、复合化、交联、形态控制等。全同立构聚丙烯（iPP）是一种复杂的多晶型聚合物，在不同的结晶条件下可生成α、β、γ、δ和准晶态五种不同形态的球晶结构。在通常条件下，PP主要结晶成α-晶型，因此商品聚丙烯通常就是α-晶型PP。α-晶型属于单斜晶系，α-晶型中片晶是从球晶中心沿径向放射性向外生长（图1），α-晶型PP具有耐热性好，加工方便，可回收，可热熔连接等优点，但其韧性较差，需要改进。与α-晶型PP相比，β-晶型PP具有良好的韧性和较高的热变形温度，因此受到人们的广泛关注。而β-晶型需要在特定条件下制备，在β-晶型中，片晶呈捆束状或卷心菜状，即由球晶中心平行集结成束然后向外支化生长（图2）。α-晶型和β-晶型的结构差异至使它们力学性能存在差异，因此α-PP和β-PP的力学性能也存在差异，具体如表1所示。

表1.α-PP和β-PP力学性能的差异

 冲击强度弹性模量屈服应力断裂强度断裂伸长率α-PP低略高略高略低低β-PP高略低略低略高高

因此，将α-晶型结构的PP转换为β-晶型结构的PP，其PP的冲击强度、断裂强度和断裂伸长率得到提高，而其他性能变化不大，可以作为优良的饮用水管管材原料。但是，目前市场上并未见β-晶型的PP，其原因是β-晶型的PP的生产成本高。因此，急需一种生产成本较低、抗冲击和抗拉伸的β-晶型聚丙烯复合材料，用来代替目前市售的α-晶型结构的PP，以制备PP给水管。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种抗冲击和抗拉伸的β-晶型聚丙烯复合材料；本发明的目的之二在于提供β-晶型聚丙烯复合材料的制备方法；本发明的目的之三在于提供β-晶型聚丙烯复合材料的应用。

为实现上述发明目的，提供如下技术方案：