專利名稱：：一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及聚丙烯樹脂材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂。
背景技術(shù)：
：聚丙烯是通用熱塑性塑料之一，具有熔點(diǎn)高、耐熱性好、密度小、機(jī)械性能優(yōu)異和化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于包裝材料、機(jī)械零部件、家用電器、醫(yī)療器械、合成纖維等領(lǐng)域。但是常規(guī)聚丙烯由于分子鏈只有線型結(jié)構(gòu)，其分子量分布窄，加工溫度范圍較狹窄，導(dǎo)致其熔體強(qiáng)度在溫度高于結(jié)晶熔點(diǎn)后急劇下降，直接造成聚丙烯在熔融加工中的一些缺陷，如熔體強(qiáng)度較低、在熱成型時(shí)容器壁厚不均勻、擠出涂布?jí)貉訒r(shí)出現(xiàn)邊緣巻曲、難以吹膜及制備發(fā)泡制品，極大地限制了它的應(yīng)用范圍。為了提升聚丙烯塑料應(yīng)用中的競(jìng)爭(zhēng)力，就必須通過聚丙烯改性，提高聚丙烯熔體強(qiáng)度，以降低其熔體對(duì)溫度和熔體流動(dòng)速率的敏感性。高熔體強(qiáng)度聚丙烯就是指熔體強(qiáng)度對(duì)溫度和熔體流動(dòng)速率不太敏感的聚丙烯。目前，研制開發(fā)高熔體強(qiáng)度聚丙烯的方法主要有兩種一類是將聚丙烯與其他化合物進(jìn)行反應(yīng)性改性，另一類是將聚丙烯與其它非晶或低結(jié)晶樹脂、彈性體進(jìn)行共混改性。具體的實(shí)施方法有射線輻照法、化學(xué)交聯(lián)法、聚合過程中引發(fā)接枝法以及其他一些接枝方法。射線輻照法對(duì)聚丙烯的改性效率低，且在射線輻照下聚丙烯主鏈上容易發(fā)生e斷裂和相互之間的交聯(lián)反應(yīng)；化學(xué)交聯(lián)法因有大量凝膠產(chǎn)生，會(huì)對(duì)聚丙烯流動(dòng)性產(chǎn)生影響；樹脂摻混法因摻入多種聚合物會(huì)影響聚丙烯的力學(xué)性能并帶來(lái)成本上升。對(duì)聚合物進(jìn)行射線輻照是一種物理手段用于化學(xué)改性的方法，己得到廣泛的應(yīng)用。反應(yīng)擠出即通過螺桿擠出機(jī)進(jìn)行其它非晶或低結(jié)晶樹脂、彈性體共混反應(yīng)熔融接枝來(lái)制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯。一般聚丙烯可與PBT，PA，LDPE等共混改性來(lái)提高熔體強(qiáng)度，但反應(yīng)過程同時(shí)伴隨著鏈降解，不能充分發(fā)揮聚丙烯所具有的優(yōu)良特性。在聚合釜中制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯一般為本體聚合，即在聚合制備聚丙烯的過程中通過接枝聚合使線型聚丙烯產(chǎn)生長(zhǎng)支鏈得到支化結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高熔體強(qiáng)度的目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種改性的含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，按重量百分比計(jì)包括以下組分6889%的聚丙烯，1030%的帶過氧基團(tuán)的大分子單體，0.51.5%的接枝促進(jìn)劑，以及余量的其它助劑；其中所述的聚丙烯為均聚聚丙烯或共聚聚丙烯或它們以任意比例混合的混合物，其熔融指數(shù)在23(TC，2.16kg下為l3g/10min。按重量百分比計(jì)包括以下組分6878%的聚丙烯，2030%的帶過氧基團(tuán)的大分子單體，1.01.5%的接枝促進(jìn)劑，以及余量的其它助劑。按重量百分比計(jì)包括以下組分50%的均聚聚丙烯，25%的共聚聚丙烯，23.5%的帶過氧基團(tuán)的大分子單體，1.0%的接枝促進(jìn)劑，0.5%的其它助劑。所述的帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由苯乙烯與帶雙鍵的過氧化物在80120'C溫度下共聚而得。所述的帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由丙烯腈與帶雙鍵的過氧化物在8012(TC溫度下共聚而得。所述的帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由苯乙烯及丙烯腈以任意比例混合的混合物與帶雙鍵的過氧化物在8012(TC溫度下共聚而得。其特征在于所述帶雙鍵的過氧化物為l-(2-叔丁基過氧異丙基)-3-異丙烯基苯。所述接枝促進(jìn)劑為三異氰尿酸三烯丙酯或三羥甲基丙垸三甲基丙烯酸酯。所述其它助劑包括抗氧劑和除酸劑，抗氧劑為四-[P-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三-(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，除酸劑為硬脂酸鈣。一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂其制備方法為將上述配方量的聚丙烯、帶過氧基團(tuán)的大分子單體、接枝促進(jìn)劑及各種助劑加入高速混合機(jī)中攪拌混合至均勻，混合時(shí)間為1015min;喂入L/D為36:148:1的雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為170210°C，轉(zhuǎn)速為100150r/min進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后擠出、造粒，烘干后注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條。本發(fā)明有益效果為本發(fā)明按重量百分比計(jì)包括以下組分6889%的聚丙烯，1030%的帶過氧基團(tuán)的大分子單體，0.51.5%的接枝促進(jìn)劑，以及余量的其它助劑；本發(fā)明解決了普通聚丙烯樹脂熱成型困難的問題，本發(fā)明具有較高的結(jié)晶溫度和較短的結(jié)晶時(shí)間，加工溫度范圍較寬，工藝容易掌握，從而允許熱成型制件可以在較高溫度下脫模，以縮短成型周期，可在普通熱成型設(shè)備上成型較大拉伸比的薄壁容器，容器壁厚均勻。本發(fā)明在恒定應(yīng)變速率下，熔體流動(dòng)的應(yīng)力開始呈現(xiàn)逐漸增加，然后成指數(shù)級(jí)增加，表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變硬化行為。發(fā)生應(yīng)變時(shí)，普通聚丙烯樹脂的拉伸粘度隨即下降，而本發(fā)明則保持穩(wěn)定。本發(fā)明的應(yīng)變硬化能力可以保證其在成型拉伸時(shí)，保持均勻變形，而普通聚丙烯樹脂在受到拉伸時(shí)總是從結(jié)構(gòu)中最薄弱的或最熱的地方開始變形，導(dǎo)致制品種種缺陷，甚至不能成型?；煊斜景l(fā)明的普通聚丙烯樹脂比純普通聚丙烯樹脂具有較高的加工溫度和加工速度，制成的薄膜透明性也好于普通聚丙烯樹脂。這主要是由于本發(fā)明的聚丙烯具有拉伸應(yīng)變硬化的特點(diǎn)，它的長(zhǎng)支鏈具有細(xì)化晶核的作用。本發(fā)明應(yīng)變硬化行為是取得高拉伸比和涂覆速度快的關(guān)鍵因素，使用時(shí)可獲得較高的涂覆速度和較薄的涂層厚度。本發(fā)明具有較高的熔體強(qiáng)度和拉伸粘度，其拉伸粘度隨剪切應(yīng)力和時(shí)間的增加而增加，應(yīng)變硬化行為促使泡孔穩(wěn)定增長(zhǎng)，抑制了微孔壁的破壞，開辟了聚丙烯擠出發(fā)泡的可能性。本發(fā)明與普通聚丙烯樹脂按不同比例摻混，可以形成不同密度的聚丙烯發(fā)泡材料，成功解決了普通聚丙烯樹脂發(fā)泡成型時(shí)易出現(xiàn)塌泡的難題。發(fā)泡聚丙烯材料在汽車工業(yè)、食品包裝中有非常廣闊的應(yīng)用前景。此外，本發(fā)明用于成型深抽拔熱成型片材以及防止流延膜生產(chǎn)中的縮頸現(xiàn)象也是非常有效的。本發(fā)明可以制備具有一定深度的各種熱成型制品，這種制品在低溫下也有很高的沖擊強(qiáng)度，可在深冷環(huán)境中使用，還具有較舒適的手感和優(yōu)良的環(huán)保價(jià)值。其優(yōu)異的性價(jià)比使其具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。具體實(shí)施例方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。實(shí)施例1一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，按重量百分比計(jì)包括以下組分均聚聚丙烯68%;帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由苯乙烯與l-(2-叔丁基過氧異丙基)-3-異丙烯基苯在溫度為100'C下共聚而得，占30%;接枝促進(jìn)劑為三異氰尿酸三烯丙酯，占1.5%;助劑有抗氧劑為四-[e-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，占0.1%，三-(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，占0.2%，除酸劑為硬脂酸鈣，占0.2%。稱取1360g均聚聚丙烯、600g帶過氧基團(tuán)的大分子單體、30g三異氰尿酸三烯丙酯接枝促進(jìn)劑、2g四-[P-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧劑、4g三-(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、4g硬脂酸鈣除酸劑在高速混合機(jī)中攪拌混合10min至均勻，然后喂入到L/D40、①-36mm的雙螺桿擠出中，在17021(TC下以轉(zhuǎn)速為100r/min熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后擠出、造粒，烘干后注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行性能測(cè)試，性能測(cè)試結(jié)果見表l。實(shí)施例2一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，按重量百分比計(jì)包括以下組分共聚聚丙烯89%;帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由丙烯腈與l-(2-叔丁基過氧異丙基)-3-異丙烯基苯在溫度為IOO'C下共聚而得，占10%;接枝促進(jìn)劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，占0.5%;助劑有抗氧劑為四-[P-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，占0.1%，三-(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，占0.2%，除酸劑為硬脂酸鈣，占0.2%。稱取1780g均聚聚丙烯、200g帶過氧基團(tuán)的大分子單體、10g三羥甲基丙垸三甲基丙烯酸酯接枝促進(jìn)劑、2§四-季戊四醇酯抗氧劑、4g三-(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯抗氧劑、4g硬脂酸鈣除酸劑在高速混合機(jī)中攪拌混合lOmin至均勻，然后喂入到L/D40、0=36mm的雙螺桿擠出中，在17021(TC下以轉(zhuǎn)速為100r/min熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后擠出、造粒，烘干后注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行性能測(cè)試，性能測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)施例3一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，按重量百分比計(jì)包括以下組分均聚聚丙烯34%,共聚聚丙烯34%;帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由丙烯腈與l-(2-叔丁基過氧異丙基)-3-異丙烯基苯在溫度為100'C下共聚而得，占30%;接枝促進(jìn)劑為三異氰尿酸三烯丙酯，占1.5%;助劑'有抗氧劑為四-[e-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，占0.1%，三-(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，占0.2%，除酸劑為硬脂酸鈣，占0.2%。稱取680g均聚聚丙烯、680g共聚聚丙烯；600g帶過氧基團(tuán)的大分子單體、30g三異氰尿酸三烯丙酯接枝促進(jìn)劑、2g四-[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧劑、4g三-(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯抗氧劑、4g硬脂酸鈣除酸劑在高速混合機(jī)中攪拌混合15min至均勻，然后喂入到L/D=40、①-36mm的雙螺桿擠出中，在170210'C下以轉(zhuǎn)速為100r/min熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后擠出、造粒，烘干后注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行性能測(cè)試，性能測(cè)試結(jié)果見表l。實(shí)施例4一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，按重量百分比計(jì)包括以下組分均聚聚丙烯50%，共聚聚丙烯25%;帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由苯乙烯與l-(2-叔丁基過氧異丙基)-3-異丙烯基苯在溫度為IO(TC下共聚而得，占23.5%;接枝促進(jìn)劑為三羥甲基丙垸三甲基丙烯酸酯，占1.0%;助劑有抗氧劑為四-[e-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，占0.1%，三-(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，占0.2%，除酸劑為硬脂酸鈣，占0.2%。稱取1000g均聚聚丙烯，500g共聚聚丙烯；470g帶過氧基團(tuán)的大分子單體、20g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯接枝促進(jìn)劑、2g四-[P-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧劑、4g三-(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯抗氧劑、4g硬脂酸鈣除酸劑在高速混合機(jī)中攪拌混合15min至均勻，然后喂入到L/D=40、<U=36mm的雙螺桿擠出中，在17021(TC下以轉(zhuǎn)速為100r/min熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后擠出、造粒，烘干后注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行性能測(cè)試，性能測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)施例5一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，按重量百分比計(jì)包括以下組分均聚聚丙烯25%，共聚聚丙烯50%;帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由苯乙烯和丙烯腈質(zhì)量比為1:1的混合物與l-(2-叔丁基過氧異丙基)-3-異丙烯基苯在溫度為IOO'C下共聚而得，占24%;接枝促進(jìn)劑為三異氰尿酸三烯丙酯，占0.5%;助劑有抗氧劑為四-[8-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，占0.1%，三-(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，占0.2%，除酸劑為硬脂酸鈣，占0.2%。稱取500g均聚聚丙烯，1000g共聚聚丙烯；480g帶過氧基團(tuán)的大分子單體、10g三異氰尿酸三烯丙酯接枝促進(jìn)劑、2g四-[e-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧劑、4g三-(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯抗氧劑、4g硬脂酸鈣除酸劑在高速混合機(jī)中攪拌混合15min至均勻，然后喂入到L/D=40、0=36mm的雙螺桿擠出中，在17021(TC下以轉(zhuǎn)速為100r/min熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后擠出、造粒，烘干后注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行性能測(cè)試，性能測(cè)試結(jié)果見表l。上述實(shí)施例中性能測(cè)試結(jié)果見表1表l性能測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1、一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于按重量百分比計(jì)包括以下組分68～89％的聚丙烯，10～30％的帶過氧基團(tuán)的大分子單體，0.5～1.5％的接枝促進(jìn)劑，以及余量的其它助劑；其中所述的聚丙烯為均聚聚丙烯或共聚聚丙烯或它們以任意比例混合的混合物，其熔融指數(shù)在230℃，2.16kg下為1～3g/10min。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于按重量百分比計(jì)包括以下組分6878%的聚丙烯，2030%的帶過氧基團(tuán)的大分子單體，1.01.5%的接枝促進(jìn)劑，以及余量的其它助劑。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于按重量百分比計(jì)包括以下組分50%的均聚聚丙烯，25%的共聚聚丙烯，23.5%的帶過氧基團(tuán)的大分子單體，1.0%的接枝促進(jìn)劑，0.5%的其它助劑。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于所述的帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由苯乙烯與帶雙鍵的過氧化物在8012(TC溫度下共聚而得。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于所述的帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由丙烯腈與帶雙鍵的過氧化物在8012(TC溫度下共聚而得。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于所述的帶過氧基團(tuán)的大分子單體為由苯乙烯及丙烯腈以任意比例混合的混合物與帶雙鍵的過氧化物在80120'C溫度下共聚而得。7、根據(jù)權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于所述帶雙鍵的過氧化物為l-(2-叔丁基過氧異丙基)-3-異丙烯基苯。8、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于所述接枝促進(jìn)劑為三異氰尿酸三烯丙酯或三羥甲基丙垸三甲基丙烯酸酯。9、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于所述其它助劑包括抗氧劑和除酸劑，抗氧劑為四-p-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三-(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，除酸劑為硬脂酸鈣。10、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，其特征在于其制備方法為將上述配方量的聚丙烯、帶過氧基團(tuán)的大分子單體、接枝促進(jìn)劑及各種助劑加入高速混合機(jī)中攪拌混合至均勻，混合時(shí)間為1015min;喂入L/D為36:148:1的雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為170210°C，轉(zhuǎn)速為100150r/min進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后擠出、造粒，烘干后注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條。全文摘要本發(fā)明涉及聚丙烯樹脂材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種含長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹脂，按重量百分比計(jì)包括以下組分68～89％的聚丙烯，10～30％的帶過氧基團(tuán)的大分子單體，0.5～1.5％的接枝促進(jìn)劑，以及余量的其它助劑；將各組分加入高速混合機(jī)中攪拌混合至均勻，喂入L/D為36∶1～48∶1的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后擠出、造粒；本發(fā)明解決了普通聚丙烯樹脂熱成型困難的問題，本發(fā)明具有較高的結(jié)晶溫度和較短的結(jié)晶時(shí)間，加工溫度范圍較寬，工藝容易掌握，從而允許熱成型制件可以在較高溫度下脫模，以縮短成型周期，可在普通熱成型設(shè)備上成型較大拉伸比的薄壁容器，容器壁厚均勻。文檔編號(hào)C08K5/00GK101338010SQ20081002712公開日2009年1月7日申請(qǐng)日期2008年3月31日優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日發(fā)明者唐敬海,柯金成,覃碧勛申請(qǐng)人:東莞金富亮塑膠顏料有限公司;東莞市高分子功能色母材料工程技術(shù)研究開發(fā)中心