[发明专利]一种高强度聚丙烯材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种增强聚丙烯材料的制备方法，其特点是在加工过程中调控聚丙烯的结晶形态，从而提高其力学性能。本发明是在加工过程中通过对力组装单元个数和类型的调整对聚丙烯熔体施加一定的剪切和双向拉伸力场，在力场的作用下，聚丙烯的结晶形态演变为沿不同方向取向的串晶结构，可以显著的提升聚丙烯材料的拉伸强度，减弱聚丙烯制品沿挤出方向和垂直于挤出方向的力学强度差异。本发明在现有的传统挤出设备上增加力组装单元，操作简单，可连续生产，控制方便，质量稳定，生产效率高，具有很好的工业化和市场前景，可广泛应用于制备高强度聚丙烯板材、片材以及膜材料。

主权项

1.一种制备高强度聚丙烯材料的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：第一步：将干燥处理后的聚丙烯投入到由一台挤出机(1)、汇流器(2)、力组装单元(3)、冷却辊(4)构成的多级拉伸挤出装置中，其中力组装单元采用3‑20个组装单元首尾线性相连；多级拉伸挤出装置提供包括熔体剪切力场、后拉伸力场、后压延力场在内的多级复合应力场；第二步：聚丙烯熔体流经汇流器(2)并在力组装单元(3)的不同水平延伸的楔形熔体流道中分割、变形和叠合后，从力组装单元出料口流出，再经牵引冷却辊(4)快速牵引压延成型，通过调节力组装单元的数目和类型控制熔体剪切力场和后拉伸压延力场在挤出方向和垂直于挤出方向的大小，在挤出过程中实现聚丙烯分子链在熔体中不同方向不同程度的预取向，从而在挤出后冷却中得到具有不同取向及结晶结构的总厚度为0.1毫米～5毫米的增强聚丙烯片材；不同取向及结晶结构可以是取向球晶、密实堆砌串晶、松散堆砌串晶中的一种或多种。