[发明专利]利用高能电子辐照促进等规聚1-丁烯复合材料中晶型II-I转变的方法

说明书

本发明公开利用高能电子辐照促进等规聚1‑丁烯复合材料中晶型II‑I转变的方法，对等规聚1‑丁烯和低密度聚乙烯的共混复合材料进行高能电子辐照，采用高能电子辐射即可促进共混材料中iP‑1‑B中晶型II‑I转变。本发明适用于基于均聚iP‑1‑B的共混材料，采用较为简单的工艺过程，无需共聚或施加力场，可大大缩短此转变时间，在较快时间内达到较高的转化率，且无需共聚。

技术领域

本发明属于高分子加工技术领域，更加具体地说，涉及利用高能电子辐照促进等规聚1-丁烯复合材料中晶型II-I转变的方法。

背景技术

等规聚1-丁烯(iP-1-B)是一种热塑性聚烯烃，具有突出的抗蠕变性、抗冲击性、耐化学性、耐环境应力开裂性和弹性恢复比高、硬度小等优点，但由于其在加工过程中因晶型转变引起尺寸的收缩，应用受到限制。iP-1-B有着复杂的多晶型结构，在不同条件下结晶形成I、II、III、I′、II′五种不同晶型，熔体结晶形成四方晶系的晶型II，其分子链采用成对的11₃螺旋构象堆砌，在玻璃化温度249K以上保留着大幅度的分子内运动性，熔融焓为3.5KJ·mol^-1，密度为0.902g·cm^-3，熔点为110-120℃。亚稳态的晶型II在室温下逐渐转变为六方晶晶型I，分子链采用更为紧密堆砌的3₁螺旋构象，熔融焓为7.9KJ·mol^-1，密度为0.951g·cm^-3。晶型II-I转变对iP-1-B的力学性能如硬度、韧性、强度等影响较大，同时由于晶型I的熔点和熔融焓高于晶型II，晶型转变还会影响iP-1-B的热性能。对于iP-1-B均聚物，晶型II到晶型I的转变在290-300K最快，但转变基本完成仍需要一周左右。晶型II-I转变受之前晶型II的形成条件影响，通过改变温度、压力等，或施加形变，添加成核剂或填料，即可改变晶型II的形成。晶型II向晶型I的转变速率还依赖于其分子特性，如立构规整度等。晶型II-I转变速率可通过1-丁烯与1-烷烃无规共聚进行调控，如与超过5个碳原子的线性1-烷烃和支化单体共聚会抑制晶型II-I转变，而与乙烯、丙烯、1-戊烯共聚则会加快晶型转变。但共聚会对iP-1-B的结晶过程起抑制作用，降低等规度，但共聚条件苛刻、反应受温度、压力溶剂等影响较大，工艺复杂，应用有限；同时在共聚之后如何及时改性共聚物，同样是一个重要问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对等规聚1-丁烯共混加工中另一组份对晶型转变的影响(低密度聚乙烯对晶型转变的抑制作用)，提供一种基于高能电子辐照的促进晶型转变的方法，采用较为简单的工艺过程，无需共聚或施加力场，只采用高能电子辐射即可促进iP-1-B中晶型II-I转变。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：

利用高能电子辐照促进等规聚1-丁烯复合材料中晶型II-I转变的方法，对等规聚1-丁烯复合材料进行高能电子辐照，即高能电子辐照在促进等规聚1-丁烯复合材料中晶型II-I转变中的应用。

在上述技术方案中，高能电子辐照剂量为50—350KGy，优选150—300KGy，更加优选180—260KGy。

等规聚1-丁烯复合材料由等规聚1-丁烯和低密度聚乙烯组成，低密度聚乙烯的质量百分数为0—15wt％且不等于零，即低密度聚乙烯质量/(低密度聚乙烯+等规聚1-丁烯)质量之和。

在上述技术方案中，低密度聚乙烯的质量百分数为5—10wt％。

在上述技术方案中，在转矩流变仪上实现低密度聚乙烯和等规聚1-丁烯熔融共混，熔融温度为150-220℃，然后在实验室自制平板硫化机上通过熔融模压成型制成0.5mm厚的片状样品，具体采用的模压温度可为170-180℃，在预热8—10min后，加压升至20—25MPa，保持3—5min后，在20—25MPa下冷压8—10min，得到的样片备用。