[发明专利]一种增韧改性聚丙烯复合物及其制备方法

说明书

本申请提供一种增韧改性聚丙烯复合物及制备方法，该增韧改性聚丙烯复合物为热塑性酯化淀粉、马来酸酐接枝氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物与聚丙烯的熔融共混物。热塑性酯化淀粉、马来酸酐接枝氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物协同改性聚丙烯的过程中，形成以热塑性酯化淀粉为核、以马来酸酐接枝氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物为壳的核‑壳包覆型结构，通过该核‑壳包覆型结构改性聚丙烯，使得改性聚丙烯具有较高的抗冲击强度。热塑性酯化淀粉具有生物可降解性、成本低廉，因而在增强聚丙烯韧性的同时，达到减少污染和降低成本的目的。本申请提供的增韧改性聚丙烯复合物的悬臂梁缺口冲击强度为58.0‑60.4kJ/m²。

技术领域

本发明涉及高分子技术领域，尤其涉及一种增韧改性聚丙烯复合物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(英文全称：Polypropylene；简称：PP)是丙烯通过加聚反应而成的聚合物，是一种通用高分子材料，市场巨大。由于PP的韧性较差，尤其是缺口冲击强度低等缺点限制了其应用，因此，需要对其进行增韧改性。

目前，对于PP的增韧改性主要包括共聚改性和共混改性，其中，PP与弹性体的共混改性是一种经济而高效的方法。用于与PP共混改性的弹性体通常为橡胶或热塑性弹性体，但橡胶或热塑性弹性体都不可生物降解，且改性后的PP高冲击韧性较低、价格高昂。因此，选择一种经济而环保的可生物降解弹性体增韧聚丙烯具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种增韧改性聚丙烯复合物及其制备方法，以解决现有改性聚丙烯高冲击韧性较低、价格高昂的问题。

本申请提供一种增韧改性聚丙烯复合物，该增韧改性聚丙烯复合物为热塑性酯化淀粉(英文全称：Thermoplastic esterified starch；简写：TPAS)、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(英文全称：Hydrogenated styrene-butadiene blockcopolymer Maleic anhydride；简写：SEBS-MAH)与聚丙烯的熔融共混物。其中，热塑性酯化淀粉、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与聚丙烯的质量比为70:15:15。

热塑性酯化淀粉为改性淀粉。淀粉作为一种重要的天然高分子材料，具有来源广泛、价格低廉、易生物降解等优点，在生物降解材料领域中具有重要地位。但是，由于淀粉为多羟基化合物，邻近分子间通过氢键作用形成微晶结构，导致淀粉的分解温度低于熔融温度，不具有热塑加工性能，因此需要对其进行改性。本申请中通过对淀粉改性可以使淀粉表现出热可塑性，具有类似于弹性体的部分性质。较为具体的，本申请中通过甘油改性淀粉或通过甘油、甲酰胺改性淀粉，改性后的淀粉具有较强的可塑性。

氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为热塑性弹性体SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)的加氢产物，其通过马来酸酐进行接枝，形成马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

本申请中的聚丙烯、酯化淀粉、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物均可以通过市场购买。

本申请通过热塑性酯化淀粉、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物协同改性聚丙烯的过程中，形成以热塑性酯化淀粉为核、以马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为壳的核-壳包覆型结构，进而通过该核-壳包覆型结构改性聚丙烯，使得改性聚丙烯具有较高的抗冲击强度。由于热塑性酯化淀粉具有生物可降解性、成本低廉，因而能够在增强聚丙烯韧性的同时，达到减少污染和降低成本的目的。本申请提供的增韧改性聚丙烯复合物的悬臂梁缺口冲击强度为58.0-60.4kJ/m²。

进一步，本申请还提供增韧改性聚丙烯复合物的制备方法，该方法包括：将聚丙烯、热塑性酯化淀粉、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按照质量比70:15:15混合后放入密炼机或双螺杆挤出机内，在温度为180℃、混合时间为5min、转速为80rpm的条件下熔融共混，形成增韧改性聚丙烯复合物。