一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子領(lǐng)域，涉及一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯的配方及其超聲輔助加工方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在歐洲，聚合物基發(fā)泡材料的年消耗量大約為35萬噸，約占聚合物總消耗量的 10%，并且以每年20%的速度增長。發(fā)泡聚合物材料具有密度小、比強(qiáng)度高、良好的隔熱保 溫性以及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)泡材料的應(yīng)用從建筑、汽車到各種家庭生活用品，再到食品包 裝等各個領(lǐng)域，與我們的生活息息相關(guān)。
[0003] 在過去的50多年，聚合物基發(fā)泡材料市場主要由無定型聚合物，比如聚氨酯 (TO)，聚苯乙烯（PS)，聚氯乙烯（PVC)等主導(dǎo)。聚丙烯發(fā)泡材料是聚合物發(fā)泡材料市場的一 個遲到者，這主要是由其微觀分子結(jié)構(gòu)中線性半結(jié)晶結(jié)構(gòu)所決定，這種結(jié)構(gòu)的聚合物在熔 融發(fā)泡過程中缺少獲得均勻、可控泡孔結(jié)構(gòu)應(yīng)有的拉伸流變性能。
[0004] 隨著高熔體強(qiáng)度聚丙烯（HMSPP)的問世，這一問題也得到解決。HMSPP具有長鏈支 化結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)材料的加入能夠明顯提高線性聚丙烯材料的流變性能，為制備微發(fā)泡聚 丙烯材料提供了可能。聚丙烯發(fā)泡材料具有較寬范圍的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定 性等傳統(tǒng)發(fā)泡材料所不具備的優(yōu)勢。因此，聚丙烯發(fā)泡材料具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
[0005] 目前，這種長鏈支化結(jié)構(gòu)的HMSPP生產(chǎn)技術(shù)被國際上少數(shù)幾家大公司所壟斷，售 價較高，很大程度上限制了我國發(fā)泡聚丙烯行業(yè)的發(fā)展。因此，研制一種性能優(yōu)異，外觀良 好的國產(chǎn)化的HMSPP已成為一種必然趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明涉及一種超聲輔助法制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯的配方及加工方法?？蓮V泛用 于各種建筑、家電以及包裝等聚丙烯發(fā)泡材料領(lǐng)域。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 一方面，本發(fā)明提供了一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其包括按重量份數(shù)計(jì)的以下組 分：
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其特征在于，包括按重量份數(shù)計(jì)的以下組分： 聚丙烯或含丙烯的共聚物 〗00份； 引發(fā)劑 0.0001?1份; 第二單體 1?10份； 交聯(lián)劑 1?5份； 助交聯(lián)劑 0.5?3份； 抗氧劑 0.3?1.2份； 潤滑劑 0.1?1份； 其中，所述第二單體選自乙二胺、二甲基硫脲、二乙烯基苯、丙烯酰胺、丙烯酸酯類、馬 來酸酯類、含有給電子基團(tuán)的苯乙烯中的至少一種。
2. 如權(quán)利要求1所述的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其特征在于，所述聚丙烯為丙烯的均聚物， 所述含丙烯的共聚物選自丙烯與乙烯的二元嵌段共聚物、丙烯與乙烯的二元無規(guī)共聚物、 丙烯與丁烯二元共聚物中的至少一種。
3. 如權(quán)利要求1所述的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其特征在于，所述引發(fā)劑選自過氧化二異 丙苯、雙叔丁基過氧異丙基苯、2,5_二甲基_2,5_雙（過氧化叔丁基）己烷、過氧化苯甲酰、 過氧化叔丁基二碳酸酯中的至少一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其特征在于，所述交聯(lián)劑選自硫磺、三聚氰 酸三烯丙基酯、二硫化二乙基二苯基秋蘭姆、三丙烯酸三羥甲基丙酯中的至少一種。
5. 如權(quán)利要求1所述的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其特征在于，所述助交聯(lián)劑選自三羥甲基 丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯中的至少一種。
6. 如權(quán)利要求1所述的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其特征在于，所述抗氧劑選自抗氧劑1010 和抗氧劑168中的一種或兩種。
7. 如權(quán)利要求1所述的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其特征在于，所述潤滑劑選自硬脂酸、硬脂 酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂酰胺中的至少一種。
8. -種如權(quán)利要求1所述的高熔體強(qiáng)度聚丙烯的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟： 將聚丙烯或含丙烯的共聚物、第二單體、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑混合均勻后，加入引發(fā)劑、抗 氧劑、潤滑劑，投入帶有若干超聲裝置的擠出機(jī)中，進(jìn)行擠出、冷卻、切粒和干燥，控制加工 溫度為180?220°C，超聲波功率為200?800w，頻率為104?107KHz，所述超聲裝置設(shè)置 于擠出機(jī)的反應(yīng)段、均化段和機(jī)頭中至少一個部位。
9. 如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)、同向雙螺 桿擠出機(jī)、異向雙螺桿擠出機(jī)中的一種，所述擠出機(jī)中螺桿的長徑比大于40。
10. 如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述同向雙螺桿擠出機(jī)或異向雙螺桿 擠出機(jī)的螺桿組合中至少有一個剪切度超過90°的剪切塊。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯及其制備方法，其包括按一定比例的聚丙烯或含丙烯的共聚物、引發(fā)劑、第二單體、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑、抗氧劑、潤滑劑，其中，所述第二單體選自給電子的苯乙烯、乙二胺、二甲基硫脲、二乙烯基苯、丙烯酰胺、丙烯酸酯類、馬來酸酯類中的至少一種。本發(fā)明的高熔體強(qiáng)度聚丙烯的制備方法包括如下步驟：將原料配比好后，混合均勻，加入引發(fā)劑、抗氧劑、潤滑劑，投入帶有若干超聲波發(fā)聲裝置的反應(yīng)擠出機(jī)中，進(jìn)行擠出、冷卻、切粒和干燥。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用超聲波獨(dú)有的機(jī)械效應(yīng)和空化效應(yīng)，提升反應(yīng)擠出過程中的反應(yīng)均勻性；利用超聲波特有的自由基活化效應(yīng)，降低引發(fā)劑的用量，有效的控制反應(yīng)擠出過程中副反應(yīng)的發(fā)生。
【IPC分類】B29C47-92, C08F222-14, C08K5-134, C08F2-44, C08F212-08, C08K5-098, C08F255-02, C08F2-56
【公開號】CN104610506
【申請?zhí)枴緾N201510001838
【發(fā)明人】史鵬偉, 湯俊杰, 齊陽城, 段浩, 李昌鴻, 楊威
【申請人】南通日之升高分子新材料科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月4日