一种聚丙烯共混物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚丙烯共混物的制备方法，其包括如下步骤：(a)称取聚丙烯50～90重量份、橡胶或热塑性弹性体10～40重量份、补强剂5～30重量份、抗氧剂0.1～0.4重量份、偶联剂0.1～0.5重量份；(b)将所述聚丙烯、橡胶或热塑性弹性体、补强剂、抗氧剂和偶联剂混合，得到预混物；(c)将所述预混物加入一挤出机内，并在挤出机的螺杆的1/5～1/3处通入超临界态的二氧化碳，熔融挤出得到聚丙烯共混物。本发明专利技术还提供一种聚丙烯共混物。通过在所述螺杆通入超临界态的二氧化碳，使聚丙烯与橡胶或热塑性弹性体的黏度接近，从而显著改善了橡胶或热塑性弹性体在聚丙烯基体中的分散，而得到力学性能优异的聚丙烯共混物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种聚丙烯共混物及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯材料具有密度低、易成型加工、综合强度高、性价比高等优点，广泛应用于汽车内外部件、家电制品、工业零部件、办公用品、玩具等制造业中，是目前增长速度最快的通用型塑料。但聚丙烯材料耐冲击性能差、低温韧性差，所以，在实际应用中需要对其进行增韧改性。目前，对聚丙烯材料进行增韧改性的主要方法是将增韧剂、无机填料、助剂等加入聚丙烯基体中得到聚丙烯共混物。例如，公开号为CN101838423B的专利申请公开了一种薄壁保险杠用改性聚丙烯材料，其主要由下列组分构成：50～90份聚丙烯；5～20份增韧剂，10～15份无机矿物，5～15份矿物纤维，1～5份相容剂，1～5份加工助剂。公开号为CN102229720B的中国专利申请公开了一种高抗冲聚丙烯组合物及其制备方法，组合物主要包括：60～80份聚丙烯，5～25份塑化淀粉，5～10份乙烯-辛烯共聚物，5～10份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐。但是，以上传统的制备方法并没有考虑增韧剂的分散形貌对最终制品性能的影响，而且大量相容剂的加入会降低材料的模量。文献(Y.Y.Pang,X.Dong,Y.Zhao,C.C.Han,D.J.Wang,TimeevolutionofphasestructureandcorrespondingmechanicalpropertiesofiPP/PEOcblendsinthelate-stagephaseseparationandcrystallization,Polymer,2007,48:6395-6403.)及文献(Y.Y.Pang,X.Dong,Y.Zhao,C.C.Han,D.J.Wang,PhaseseparationinducedmorphologyevolutionandcorrespondingimpactfracturebehaviorofiPP/PEOcblends,JournalofAppliedPolymerScience,2011,121:445-453.)采用退火的方式来改变聚丙烯/聚烯烃弹性体共混物的分散形貌，进而研究了分散形貌和力学性能的关系。结果表明弹性体分散相的分散尺寸越小，整体材料的拉伸性能和冲击性能会越好。然而，该方法所采用的退火方式只会增大弹性体分散相的分散尺寸，从而降低了最终制品的力学性能。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种分散形态改善的、力学性能优良的聚丙烯共混物及其制备方法，以解决现有技术中的问题。本专利技术提供一种聚丙烯共混物的制备方法，其包括如下步骤：(a)称取聚丙烯50～90重量份、橡胶或热塑性弹性体10～40重量份、补强剂5～30重量份、抗氧剂0.1～0.4重量份、偶联剂0.1～0.5重量份；(b)将所述聚丙烯、橡胶或热塑性弹性体、补强剂、抗氧剂和偶联剂混合，得到预混物；(c)将所述预混物加入一挤出机内，并在挤出机的螺杆的1/5～1/3处通入超临界态的二氧化碳，熔融挤出得到聚丙烯共混物。优选的，步骤(a)中所述橡胶或热塑性弹性体为乙丙橡胶、聚烯烃弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体中的至少一种。优选的，步骤(a)中所述补强剂为碳酸钙、滑石粉、粘土、玻璃纤维、硫酸钡中的至少一种，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂300中的至少一种，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。优选的，所述超临界态的二氧化碳的质量占所述混合物的总质量的1％～15％，所述超临界态的二氧化碳的注入压力为6MPa～25MPa。优选的，在所述挤出机的螺杆的1/4处通入超临界态的二氧化碳。优选的，步骤(c)中所述挤出机的螺杆在通入超临界态的二氧化碳之前的温度为180℃～220℃。优选的，步骤(c)中所述挤出机的螺杆在通入超临界态的二氧化碳之后的温度为150℃～220℃。优选的，步骤(c)中所述预混物加入挤出机的喂料速度为2千克/小时～10千克/小时，超临界态的二氧化碳的输入流速为0.5毫升/分钟～20毫升/分钟。本专利技术还提供一种采用上述制备方法得到的聚丙烯共混物，所述聚丙烯共混物的分散相尺寸为0.05μm～1μm，缺口冲击强度为40kJ/m2～70kJ/m2。相较于现有技术，本方法在挤出过程中通入了超临界态的二氧化碳，超临界态的二氧化碳加入聚合物熔体中能增大聚合物的自由体积，从而降低聚合物熔体的黏度。由于超临界态的二氧化碳在聚丙烯与橡胶或热塑性弹性体中的溶解度不同，故在通入超临界的二氧化碳后聚丙烯与橡胶或热塑性弹性体的熔体黏度均有不同程度的降低，从而使聚丙烯与橡胶或热塑性弹性体的黏度更为接近。同时，由于超临界态的二氧化碳来使共混体系内的聚丙烯与橡胶或热塑性弹性体的黏度接近，体系内分散相的分散尺寸变小，从而可获得具有良好分散形貌和优异力学性能的聚丙烯共混物。该方法工艺简单，能耗低，适合产业化。所得的聚丙烯共混物在加工性能、力学性能等方面均表现出了优良特性，适合于用作汽车内外部件、家电制品等的专用料。附图说明图1为实施例1的聚丙烯共混物的扫描电镜照片。图2为实施例4的聚丙烯共混物的扫描电镜照片。图3为对比例1的聚丙烯共混物的扫描电镜照片。图4为对比例2的聚丙烯共混物的扫描电镜照片。具体实施方式下面将对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种聚丙烯共混物的制备方法，其包括如下步骤：(a)称取聚丙烯50～90重量份、橡胶或热塑性弹性体10～40重量份、补强剂5～30重量份、抗氧剂0.1～0.4重量份、偶联剂0.1～0.5重量份；(b)将所述聚丙烯、橡胶或热塑性弹性体、补强剂、抗氧剂和偶联剂混合，得到预混物；(c)将所述预混物加入一挤出机内，并在挤出机的螺杆的1/5～1/3处通入超临界态的二氧化碳，熔融挤出得到聚丙烯共混物。在步骤(a)中，所述橡胶或热塑性弹性体为乙丙橡胶、聚烯烃弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体中的至少一种。所述补强剂为碳酸钙、滑石粉、粘土、玻璃纤维、硫酸钡中的至少一种。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂300中的至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯共混物的制备方法，其包括如下步骤：(a)称取聚丙烯50～90重量份、橡胶或热塑性弹性体10～40重量份、补强剂5～30重量份、抗氧剂0.1～0.4重量份、偶联剂0.1～0.5重量份；(b)将所述聚丙烯、橡胶或热塑性弹性体、补强剂、抗氧剂和偶联剂混合，得到预混物；(c)将所述预混物加入一挤出机内，并在挤出机的螺杆的1/5～1/3处通入超临界态的二氧化碳，熔融挤出得到聚丙烯共混物。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯共混物的制备方法，其包括如下步骤：
(a)称取聚丙烯50～90重量份、橡胶或热塑性弹性体10～40重量份、补强
剂5～30重量份、抗氧剂0.1～0.4重量份、偶联剂0.1～0.5重量份；
(b)将所述聚丙烯、橡胶或热塑性弹性体、补强剂、抗氧剂和偶联剂混合，
得到预混物；
(c)将所述预混物加入一挤出机内，并在挤出机的螺杆的1/5～1/3处通入超
临界态的二氧化碳，熔融挤出得到聚丙烯共混物。
2.一种如权利要求1所述的聚丙烯共混物的制备方法，其特征在于，步骤
(a)中所述橡胶或热塑性弹性体为乙丙橡胶、聚烯烃弹性体、苯乙烯系热塑性弹
性体中的至少一种。
3.一种如权利要求1所述的聚丙烯共混物的制备方法，其特征在于，步骤
(a)中所述补强剂为碳酸钙、滑石粉、粘土、玻璃纤维、硫酸钡中的至少一种，
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂300中的至少一
种，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。
4.一种如权利要求1所述的聚丙烯共混物的制备方法，其特征在于，步骤
(c)中所述超临界态的二...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞永艳，郑文革，王坤，吴飞，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33