[发明专利]一种高β晶型聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高β晶型聚丙烯材料，采用聚丙烯95.8‑98.9份、β型成核剂0.2‑0.6份、(3‑氨基丙基)二甲基乙氧基硅烷0.5‑2份、热稳定剂0.2‑0.6份、加工助剂0.2‑1份通过高混机混合和双螺杆挤出机挤出造粒制得；本发明制备方法简单有效，制得的聚丙烯材料结晶度的较高，β晶型的相对含量可由普通改性的45％提高至98％以上，制备得到的高β晶型聚丙烯材料具有更优异的力学性能、热性能和光泽度，使本发明产品具有优异的产业化前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，具体为一种高β晶型聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯由于其优异的热性能和机械性能在很多领域生产中得到广泛应用，这种通用性加上经济性使聚丙烯材料的应用在当前得到快速的发展，成为本领域最重要的热塑性产品之一。聚丙烯结晶主要为α、β、γ、δ4种不同的球晶结构，其中β-PP球晶均匀、细密，具有独特的束状聚集结构，使材料在受到冲击时可以引发大量的银纹，从而可以吸收大量的冲击能量，由于银纹制件的应力场的相互干扰，从而阻止其进一步发展成裂纹，提高材料的韧性和热变形温度。但通常β晶型的聚丙烯晶体较难得到，目前常用的方法是加入β成核剂，普通β成核剂加入比例0.2％时得到的改性聚丙烯的β晶型结晶度为45％左右，但是未结晶区域缺陷的存在使得材料在受力时易在区域产生裂纹，从而扩散，导致材料受破坏。

因此研究一种洁净度高，且受力不产生裂纹的高β晶型聚丙烯材料是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高β晶型聚丙烯材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

高β晶型聚丙烯材料，由以下重量份原料组成：聚丙烯95.8-98.9份、β型成核剂0.2-0.6份、(3-氨基丙基)二甲基乙氧基硅烷0.5-2份、热稳定剂0.2-0.6份、加工助剂0.2-1份。

进一步，上述聚丙烯为共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯。

进一步，上述β型成核剂为N,N′-二环己基-1,5-二氨基-2,6-萘二甲酰胺、2,6-苯二甲酸环己酰胺或TMB-50。

进一步，上述热稳定剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种或几种。

优选的，上述受阻酚类选用1010/1076/330、亚磷酸酯类选用Irgafos168/IrgafosP-EPQ、硫代酯类选用DSTDP/DLTP中的一种或几种。

进一步，上述加工助剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钡、油酸酸酰、芥酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、改性EBS中的一种或几种。

本发明的有益技术效果在于：本发明用苯胺甲基三甲氧基硅烷改性β型成核剂，再与聚丙烯熔融共混，得到高β晶型结晶度聚丙烯材料。本发明成核剂与聚丙烯基体的亲和性较高，且其周围能够聚集较多的聚丙烯的分子。本发明采用的(3-氨基丙基)二甲基乙氧基硅烷表面的极性基团氨基和非极性基团硅氧基的存在可降低聚丙烯用有机酰胺类β成核剂与聚丙烯基体间的亲和力，从而降低成核自由能，有助于成核剂的异相成核能力。经过(3-氨基丙基)二甲基乙氧基硅烷改性的普通聚丙烯用有机酰胺类成核剂，(3-氨基丙基)二甲基乙氧基硅烷接枝在成核剂表面，包覆在成核剂表面，在其表面形成若干长链，更易于尺寸相当的聚丙烯分子链结合纠缠，使聚丙烯顺其表面结晶生长，从而导致结晶度的提高。制备的高β晶型聚丙烯材料具有更优异的力学性能、热性能和光泽度，使聚丙烯材料的应用领域得到提高。

本发明还提供了上述高β晶型聚丙烯材料的制备方法步骤如下：

(1)按上述重量份数称取各原料；

(2)将聚丙烯、β型成核剂、(3-氨基丙基)二甲基乙氧基硅烷、热稳定剂、加工助剂加入高混机中在400-1000r/min、23-40℃条件下，搅拌5-10min得到混合物；