[发明专利]一种通过与LDPE共混调控等规聚丁烯-1球晶径向相对生长速率方法

说明书

本发明公开了一种通过与LDPE共混调控等规聚丁烯‑1球晶径向相对生长速率方法，将iP‑1‑B与不同含量的LDPE熔融共混，共混样品加热到180℃，保温5‑10min，再降温至不同温度等温结晶，此过程用偏光显微镜记录球晶径向生长过程，得到不同温度等温结晶时晶型II的球晶径向相对生长速率，发现通过调节等温结晶温度，iP‑1‑B/LDPE中晶型II球晶的径向相对生长速率可得到调控。

技术领域

本发明属于高分子加工技术领域，更加具体地说，涉及一种调控等规聚1-丁烯球晶相对径向生长速率的方法。

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。对于iP-1-B均聚物，熔体到晶型II的结晶过程在330K下最快，半结晶时间约为10⁰-10¹s，而晶型II到晶型I的转变在290-300K左右最快，在此温度下需要7-10天才可转变完成，晶型II-I转变动力学由之前的熔体结晶形成晶型II控制，改变结晶时的温度、压力等热力学参数或者添加成核剂或填料将会影响晶型II的结晶最终形态，而II-I转变速率依赖于分子特征，如立构规整度、无规共聚物中共聚单体的含量和类型等。由熔体结晶生成的晶型II，不仅影响其后续的晶型II-I转变，还会影响最终的结晶形态，如球晶尺寸、结晶结构等，并最终影响材料的性能。将两种或多种高分子材料通过物理共混得到新材料的方法在工业中应用广泛，可用于改变材料的物理性能和机械性能，相比共聚，此方法操作简单，不使用溶剂、无污染。LDPE作为结晶聚合物，是一种价廉易得的高分子材料，工业应用广泛，Kishore K对iP-1-B/LDPE共混物研究发现两者不相容，当LDPE含量低于50％，对iP-1-B的结晶度影响很小。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过与LDPE共混调控等规聚丁烯-1球晶径向相对生长速率方法，通过将LDPE与iP-1-B共混，在不同温度下等温结晶，调控iP-1-B熔体结晶形成晶型II的球晶相对径向生长速率的方法。和现有技术相比，本发明的优势在于，采用较为简单的工艺过程，只采用共混和等温结晶即可调控均聚iP-1-B中晶型II的球晶径向相对生长速率。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：

一种通过与LDPE共混调控等规聚丁烯-1球晶径向相对生长速率方法，使用低密度聚乙烯与等规聚1-丁烯进行共混，等规聚1-丁烯为均聚物，在由低密度聚乙烯与等规聚1-丁烯组成的共混物中，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，在0—15wt％的共混比例中，在等温结晶温度低于88—92℃和高于100—102℃时，LDPE的加入抑制iP-1-B的球晶相对径向生长速率；而当等温结晶温度在上述两个温度之间，下限为88—92℃，上限为100—102℃，LDPE的加入促进iP-1-B的II晶球晶相对径向生长，通过与LDPE共混并选择适当的等温结晶温度，可调控iP-1-B的II晶球晶相对径向生长速率。

在上述技术方案中，低密度聚乙烯的质量百分数为10—15wt％。