[发明专利]一种低收缩率的聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低收缩率的聚丙烯及其制备方法，一种低收缩率的聚丙烯，包括玄武岩连续纤维、聚丙烯、助剂，所述玄武岩连续纤维是通过改性浸润剂制得的改性玄武岩连续纤维，所述改性浸润剂包括以下质量百分数的组分：44‑52％的成膜剂、8‑12％的偶联剂、2‑4％的润滑剂、3‑10％的改性纳米钙粉、30‑35％的水。本发明一种低收缩率的聚丙烯的制备方法优先对玄武岩纤维进行改性，增强了玄武岩纤维与聚丙烯之间的附着力，能够将改性后的聚丙烯材料的收缩率降低至0.5％左右。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯及其制备方法，具体涉及一种低收缩率的聚丙烯及其制备方法。

背景技术

聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90-0.91g/cm³，是目前所有塑料中最轻的品种之一。聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形；聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定。

由于聚丙烯(PP)是高结晶性聚合物材料，在产品注塑、储存和使用过程中往往会出现一些收缩行为，导致产品的翘曲，局部内应力，尺寸不稳定。在薄制品上通过注塑工艺或者共混填充，pp成型收缩率能够控制在1％左右，但在厚制品的制备上依然有较大的收缩率，玻璃纤维填充在30％的厚制品聚丙烯的收缩率在5％左右。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是聚丙烯在厚制品的制备上有较大的收缩率，导致产品的翘曲，局部内应力，尺寸不稳定，目的在于提供一种低收缩率的聚丙烯，解决聚丙烯在厚制品的制备上有较大的收缩率的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种低收缩率的聚丙烯，包括玄武岩连续纤维、聚丙烯、助剂，所述玄武岩连续纤维是通过改性浸润剂制得的改性玄武岩连续纤维，所述改性浸润剂包括以下质量百分数的组分：44-52％的成膜剂、8-12％的偶联剂、2-4％的润滑剂、3-10％的改性纳米钙粉、30-35％的水。

传统的技术采用玻璃纤维对树脂进行填充，能够有效降低树脂的收缩率，但是玻璃纤维在生产和使用过程中不会产生有毒有害气体以及废渣，其耐温性，耐酸碱都不太优异；本发明利用了玻璃纤维降低聚丙烯树脂收缩率的原理，采用玄武岩纤维对聚丙烯树脂进行改性，能够有效提高聚丙烯树脂复合材料的耐温、耐酸碱等性能；本发明通过对普通玄武岩纤维进行改性，增大了玄武岩纤维的比表面积及玄武岩纤维与聚丙烯树脂之间的相容性，改性后的玄武岩连续纤维与聚丙烯树脂之间的界面附着力有效提高，能够进一步降低聚丙烯树脂的收缩率，使得聚丙烯竖直能够适用于厚制品的制备。本发明采用改性后的玄武岩连续纤维对聚丙烯进行改性，与传统玻璃纤维改性聚丙烯相比，能够将聚丙烯的收缩率进一步的降低，使其适用于厚制品的生产。本发明中玄武岩连续纤维为改性后的玄武岩纤维。

所述成膜剂是由环氧树脂单体在乳化剂存在的情况下经聚合制得的聚合乳液。乳液聚合物的分子量较高，相对分子质量可达到10⁵以上，成膜后有较高的膜强度；乳液是一个水分散体系，其成膜与均相的有机聚合物溶液体系不同，是随着水分的蒸发经过颗粒受压变形而融合的过程，因此具有一定的透气性。

所述聚合乳液的粒径小于1μm，聚合乳液的浓度以重量百分数计为47-51％。本发明优选了聚合乳液的粒径及浓度，达到最佳的成膜性能。

玄武岩连续纤维、聚丙烯的重量比为30：70。本发明优选了玄武岩连续纤维、聚丙烯的最佳配比。

所述助剂包括以下重量份数的组分：3份抗氧剂1010、3份抗氧剂168、6份丙烯酸接枝共聚马来酸酐、3份润滑剂。本发明在玄武岩连续纤维与聚丙烯中加入了助剂，助剂能够有效提高玄武岩连续纤维与聚丙烯之间的界面附着力，玄武岩连续纤维改性的聚丙烯收缩率更低，拉升强度更高，还具有很好的耐温、耐腐蚀、耐磨等性能。

所述偶联剂为KH-570硅烷偶联剂。