一种高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及提供一种高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料，其由共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、氢化聚苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物、交联乙烯‑α烯烃共聚物、硅烷交联剂、成核剂、抗氧剂与加工助剂制备而成，且共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、耐寒增韧剂、交联乙烯‑α烯烃共聚物的重量总和为100份。本发明专利技术的高耐热高耐寒透明聚丙烯材料，具有良好的刚性、低温韧性、耐热性，保持塑料良好的透光性，制得的制件透光率达40%以上，注塑、吹塑制得的中空制件成型良好，破损率低，使用时效长，可用于生产透明中空壶体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯作为通用热塑性塑料中增长最快的品种，在经济建设和人民生活中的地位日益重要，在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材、家具等方面具有广泛的应用。聚丙烯分为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，该两种不同聚合方式的材料性能有较大差异，其中均聚聚丙烯具有透明性高，刚性强等优点，但同时其具有韧性差、尺寸稳定性差、低温易发脆和易老化等缺点，限制了其适用范围；而共聚聚丙烯，具有耐热性能好、尺寸稳定性好、加工性能好以及低温韧性好的优点，但不少共聚聚丙烯存在低透明度低、低刚性等缺点。目前对于不少对耐热性、耐寒性要求较高的制品，单纯的原料聚丙烯不能很好的达到要求，需要经过改性将共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的良好性能结合到一起，从而发挥聚丙烯更大的优势。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料及其制备方法，通过本专利技术制得到的聚丙烯复合材料材料，具有良好的低温韧性和耐热性，透明度可达43%以上，可用于生产透明中空壶体，如洗车冷却液壶。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料，由以下组份按重量份制备而成：共聚聚丙烯 30～55份；均聚聚丙烯 30～65份；氢化聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SEBS） 2～11份；交联乙烯-α烯烃共聚物 5~15份，成核剂 0.15～0.35份；硅烷交联剂 1.6～2.9份；抗氧剂 0.4～0.65份；加工助剂 0.4～1.5份；所述的共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、耐寒增韧剂、交联乙烯-α烯烃共聚物的重量总和为100份。进一步方案，所述的共聚聚丙烯为透明、无规共聚聚丙烯，在230℃/2.16kg条件下的熔融指数为0.1-4g/10min；所述的均聚聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔融指数0.1-5g/10min。进一步方案，所述的交联乙烯-α烯烃共聚物是由100份乙烯-α烯烃共聚物、0.6~2.8份交联引发剂、0.3~0.45份抗氧剂和0.3~0.45份润滑剂进行混合、熔融交联挤出、拉条、切粒制得。进一步方案，所述的乙烯-α烯烃共聚物为乙烯-α丁烯共聚物或乙烯-α辛烯共聚物；所述的交联引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰中的一种。进一步方案，所述的成核剂为二（3,4-二甲基苯亚甲基）山梨醇、2，2-亚甲基双（4,6-二叔丁基苯基）磷酸钠、6-奈二甲酰胺基化合物中的任一种。进一步方案，所述的硅烷交联剂由乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯与二月桂酸二正丁基锡按质量比为1.5～2.6：0.05～0.3：0.05～0.2组成。进一步方案，所述抗氧剂是由四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4--二叔丁基苯基)酯与硫代二丙酸双十八醇酯按质量比为1：2：1复配构成。进一步方案，所述的加工助剂由白矿油与乙撑双硬脂酰胺按质量比为1:1复配构成。本专利技术的另一个专利技术目的是提供上述高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料的方法，包括以下步骤：（1）将共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、交联乙烯-α烯烃共聚物、硅烷交联剂、氢化聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、抗氧剂、加工助剂、成核剂按配比倒入温控高速混合机中混合5-10min，得预交联的预混料；所述混合机的温度为75-90℃、转速为500-800r/min；（2）将（1）中预混料喂入双螺杆挤出机中先预加热2～4分钟，再经抽真空、挤出、水冷、切粒及干燥，即制得高耐热、耐寒的透明聚丙烯材料；其中双螺杆挤出机的转速为300～500 转/分，温度为170～210℃。本专利技术与现有技术相比具有下列优点：（1）本专利技术将共聚聚丙烯和均聚聚丙烯进行有效地组合，使制备的材料在韧性、刚性和耐热性方面达到平衡；（2）在硅烷交联剂作用下，硅烷交联剂分解产生自由基，引发聚丙烯和SEBS大分子之间发生化学交联反应，在大分子链之间形成化学键，而形成网状体型结构；另外，交联乙烯-α烯烃共聚物比未交联的乙烯-α烯烃共聚物具有更好的增韧效果。（3）成核剂的添加，使高聚物的晶核增加，结晶速度加快，结晶的晶体细微化，透明性增加，综合作用下，能大幅提高最终产品的刚性、低温韧性、耐热性、透明性。（4）本专利技术制得的聚丙烯材料，因其中添加有成核剂，从而缩短同类制品的成型周期，提高生产效率；（5）本专利技术制得的聚丙烯材料，在注塑、吹塑制得的中空制件成型良好，破损率低，使用时效长；且具有良好的低温韧性和耐热性，透明度可达43%以上，可用于生产透明中空壶体，如洗车冷却液壶。（6）本专利技术的制备方法合理、工艺简单、安全环保。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述，以下实施例仅是对本专利技术进行说明而非对其加以限定。在实施例中，各物性的测试方法分别如下：熔体流动速率根据GB/T 3682-2000进行测试；拉伸强度、断裂伸长率根据GB/T 1040.2-2006 进行测量；弯曲强度、弯曲模量根据GB/T 9341-2008进行测量；悬臂梁缺口冲击强度根据GB/T 1843-2008进行测量；负荷变形温度根据GB/T 1634.2-2004进行测量；温卡软化温度根据GB/T 1633-2000进行测量；实施例中所使用的硅烷交联剂由乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯与二月桂酸二正丁基锡按质量比为1.5～2.6：0.05～0.3：0.05～0.2组成。所述抗氧剂是由四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010）、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯（168）以及硫代二丙酸双十八醇酯（DSTDP）按质量比为1：2：1复配构成。所述加工助剂由白矿油与乙撑双硬脂酰胺（EBS）按质量比为1:1复配构成。交联乙烯-α烯烃共聚物是通过下面方法制备而成：将100份POE 7467、0.6份DCP、0.15份抗1010、0.15份抗168、0.2份E525、0.1份硬脂酸钙放入高速混合机中进行混合2分钟，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融交联挤出、拉条、切粒，最终得交联乙烯-α烯烃共聚物。共聚聚丙烯 30～55份； SEBS 2-11 均聚聚乙烯 40～65份； 交联乙烯-α烯烃共聚物 5~15份，实施例1将共聚聚丙烯30份、均聚聚丙烯63份、耐寒增韧剂SEBS为2份、交联乙烯-α烯烃共聚物5份，成核剂NA-11为0.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料，其特征在于：由以下组份按重量份制备而成：共聚聚丙烯                               30～55份；均聚聚丙烯                               30～65份；氢化聚苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物   2～11份；交联乙烯‑α烯烃共聚物                     5~15份，成核剂                                   0.15～0.35份；硅烷交联剂                               1.6～2.9份；抗氧剂                                   0.4～0.65份；加工助剂                                 0.4～1.5份；所述的共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、耐寒增韧剂、交联乙烯‑α烯烃共聚物的重量总和为100份。

【技术特征摘要】
1.一种高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料，其特征在于：由以下组份按重量份制备而成：共聚聚丙烯 30～55份；均聚聚丙烯 30～65份；氢化聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物 2～11份；交联乙烯-α烯烃共聚物 5~15份，成核剂 0.15～0.35份；硅烷交联剂 1.6～2.9份；抗氧剂 0.4～0.65份；加工助剂 0.4～1.5份；所述的共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、耐寒增韧剂、交联乙烯-α烯烃共聚物的重量总和为100份。2.根据权利要求1所述的高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料，其特征在于：所述的共聚聚丙烯为透明、无规共聚聚丙烯，在230℃/2.16kg条件下的熔融指数为0.1-4g/10min；所述的均聚聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔融指数0.1-5g/10min。3.根据权利要求1所述的高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料，其特征在于：所述的交联乙烯-α烯烃共聚物是由100份乙烯-α烯烃共聚物、0.6~2.8份交联引发剂、0.3~0.45份抗氧剂和0.3~0.45份润滑剂进行混合、熔融交联挤出、拉条、切粒制得。4.根据权利要求2所述的高韧、高耐寒的透明聚丙烯材料，其特征在于：所述的乙烯-α烯烃共聚物为乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：王刚，
类型：发明
国别省市：安徽;34