一种具有抗低温冲击性能的透明聚丙烯组合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有抗低温冲击性能的透明聚丙烯组合物的制备方法，属于新材料技术领域，其制备方法为将预先干燥过的聚丙烯组合物各组分，在高速混合器中混合均匀；将上述混合物加入双螺杆挤出机在160℃～250℃熔融挤出；挤出料条经过牵引机快速牵引，按口模/单丝横截面积之比量度的拉伸比为2～40，冷却方式为水冷；将挤出物在烘箱内热烘。该聚丙烯组合物具有较高的刚性和低温韧性，同时还具备良好的透明性。

A preparation method of transparent polypropylene composite with low temperature impact resistance

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗低温冲击性能的透明聚丙烯组合物的制备方法
本专利技术属于新材料
，具体涉及一种透明低温抗冲丙烯聚合物组合物及其制备方法。
技术介绍
透明PP优异的透明性和表面光泽度可与典型的透明材料，如聚碳酸酯、聚酯(PET)、聚苯乙烯等相媲美，因而可广泛应用于家庭用品和包装领域。透明PP的耐热性能比通用PP高，特别适用于透明性要求高且在高温下使用或消毒的器具，如医用注射器、微波炉炊具、婴儿奶瓶、一次性快餐用具等。随着我国PP工业的快速发展，透明PP成为PP产品中增速最快的品种之一。改善PP透明性一般有三种途径：(1)添加成核剂，即通过加入不同种类的成核剂提高聚合物的结晶速率、结晶温度、细化球晶或改变晶型，进而提高制品的透明度、表面光泽度、刚性、热变形温度、冲击强度和缩短成型周期；(2)是聚合过程生产无规共聚产品[4-7]，即通过使用第四代齐格勒一纳塔(Z/N)催化剂或茂金属催化剂，在装置上直接生产二元或三元无规共聚物，改善PP的结晶性能；(3)是共混增透，即在加工过程中通过几种原料共混，改变PP的结晶行为，降低球晶尺寸。20世纪90年代以来，随着PP催化剂和聚合工艺技术的改进，已经开发出多种具有高附加值的透明PP，它们通过刚性/韧性/透明性平衡，广泛地应用于包装和医用等重要领域，大大拓宽了PP的应用范围。中国专利申请200780030588.3公开了一种聚丙烯组合物及其制品，通过将熔点低于160℃、弯曲模量低于1000MPa的丙烯共聚物和乙烯-丙烯橡胶共混得到，该组合物具有机械性能与透明度的最佳平衡。但该材料的刚性较差。中国专利申请200610051053.1公开了一种以纳米硅溶胶与有机磷酸盐型聚丙烯成核剂复配制备透明聚丙烯的方法。采用该方法制得的透明聚丙烯弯曲模量高，但材料的透明性较低，雾度较高，冲击强度低。中国专利申请02104405.8公开了一种透明聚丙烯的制备方法，通过在聚丙烯中添加透明剂和蒽醌型染料，经熔融挤出后得到具有良好外观色相的透明聚丙烯材料，可有效解决透明聚丙烯制品泛黄现象。但其仍是一种常规的增透方法。中国专利申请号200710202436.9公开了一种无毒有色透明聚丙烯的制备方法，其将无毒有色硅溶胶作为透明成核剂和着色剂，添加到聚丙烯中熔融造粒而得到。但由于成核增透效果有限，材料的综合性能仍然不理想。中国专利申请号200710084361.9公开了一种具有耐放射线性的透明聚丙烯片材成型用组合物，其由100重量份聚丙烯均聚物、乙烯含量为5％或以下的丙烯-乙烯无规共聚物或它们的树脂混合物、0.01～0.125重量份的磷类抗氧化剂、0.01～0.1重量份的受阻胺类化合物和0.01～0.1重量份的硬脂酸钙组成。组合物与常规添加成核剂组合物相似，仅增加了抗射线辐照抗氧体系所构成。根据目前改善聚丙烯透明性的主流方法，对于已有的均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和抗冲聚丙烯进行改性。三种材料中，均聚聚丙烯刚性最佳，透明性介于其它二者之间，但韧性最低；无规共聚聚丙烯透明性最佳，韧性介于其它二者之间，但刚性最低；抗冲聚丙烯韧性最佳，刚性介于其它二者之间，但透明性最差。目前还没有一种具有良好低温抗冲击性能的透明聚丙烯材料。因此，目前的现状是，仍然需要提供一种透明聚丙烯材料，其在具有良好透明性的同时，还有平衡的刚性和韧性，特别是低温韧性，以用于低温包装材料等领域。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种具有良好低温抗冲击性能的透明聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物具有较高的刚性和低温韧性，同时还具备良好的透明性。一种具有抗低温冲击性能的透明聚丙烯组合物的制备方法，包括如下基本步骤：(1)将预先干燥过的聚丙烯组合物各组分，在高速混合器中混合均匀；(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机在160℃～250℃熔融挤出；(3)挤出料条经过牵引机快速牵引，按口模/单丝横截面积之比量度的拉伸比为2～40，冷却方式为水冷；(4)将挤出物在烘箱内热烘30分钟。所述的透明聚丙烯组合物按重量份比例如下：所述的丙烯聚合物组合物，所述的丙烯聚合物为未添加任何助剂的原生态聚丙烯粉末，可选自熔体流动速率为0.1～10g/10min的均聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯。所述的无规共丙烯聚合物，共聚单体为乙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的一种或多种，共聚单体的含量不超过12wt％。所述的热塑性弹性体可选自乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、SBS、SEBS和POE(乙烯-辛烯共聚物)等。所述的主抗氧剂可选自β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。所述的辅抗氧剂可选自(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯，季戊四醇双亚磷酸酯二(2，4-二特丁基苯基)酯。所述的卤素吸收剂可选自硬脂酸钙、硬脂酸锌和水合硅酸镁的一种或多种，优选硬脂酸钙。所述的交联剂可以选自有机过氧化物可以举出氢过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物。具体而言，氢过氧化物可以选自叔丁基过氧化物、枯基过氧化物、二异丙基过氧化氢、2，5-二甲基-2，5-二氢过氧基己烷、2，5-二甲基-2，5-二氢过氧基-3-己炔和蒎烯基过氧化氢等。二烷基过氧化物，可以选自二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、过氧化物二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁过氧基)己炔、1，1-双(叔丁过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、4，4-双(叔丁过氧基)-戊酸正丁酯、2，2-双(4，4-二叔丁过氧基环己基)丙烷、2，2-双(叔丁过氧基)丁烷、1，1-二(叔丁过氧基)环己烷和α，α′-双(叔丁过氧基)二异丙苯等。二酰基过氧化物，可以选自过氧化辛酰、过氧化月桂酰、过氧化硬脂酰、过氧化琥珀酸、过氧化苯甲酰、过氧化对氯苯甲酰和过氧化2，4-二氯苯甲酰等。该有机过氧化物可以单独使用一种，也可以多种混合使用。其中优选二烷基过氧化物，进一步优选二叔丁基过氧化物和过氧化二异丙苯，最优选二叔丁基过氧化物。所述的助交联剂可选自三烯丙基三聚氰酸酯(TAC)、三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、N，N一间亚苯基双马来酰亚胺(PDM)、三聚硫氰酸(TCY)的一种或多种。所述的成核剂可选自山梨醇类成核剂剂(DBS类)，如二苄叉山梨醇(DBS)、二(对乙基二苄叉)山梨醇、二(对甲基二苄叉)山梨醇(MDBS)和二(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇等；羧酸及其盐类成核剂如二环[2，2，1]庚烷二羧酸盐(HPN-68)和二环[2，2，1]庚烷-2，3-二羧酸钠盐(HPN-68L)；有机磷酸盐类成核剂如NA-10，NA-11，NA-21等。优选山梨醇类成核剂。所述的主抗氧剂、辅抗氧剂、交联剂、助交联剂和成核剂等可以纯净物的形式加入，也可以母料或者复合添加剂形式加入。所述的双螺杆双螺杆挤出机为长径比介于35～45，优选长径比为40的平行同向双螺杆挤出机。有益效果本专利技术发现，采用本专利技术所提供的透明聚丙烯组合物的制造方法，采用简单的连续挤出反应方法，通过熔体拉伸，使得橡胶相呈一维纳米纤维形式存在，在交联剂和助交联剂存在下，经过热拉伸及后续的热烘工序，将橡胶相的纳米纤维结构固化，当部分橡胶相纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有抗低温冲击性能的透明聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将预先干燥过的聚丙烯组合物各组分，在高速混合器中混合均匀；(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机在160℃～250℃熔融挤出；(3)挤出料条经过牵引机快速牵引，按口模/单丝横截面积之比量度的拉伸比为2～40，冷却方式为水冷；(4)将挤出物在烘箱内热烘；所述的聚丙烯组合物按重量份比例如下：

【技术特征摘要】
1.一种具有抗低温冲击性能的透明聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将预先干燥过的聚丙烯组合物各组分，在高速混合器中混合均匀；(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机在160℃～250℃熔融挤出；(3)挤出料条经过牵引机快速牵引，按口模/单丝横截面积之比量度的拉伸比为2～40，冷却方式为水冷；(4)将挤出物在烘箱内热烘；所述的聚丙烯组合物按重量份比例如下：所述的均聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯聚合物为选自熔体流动速率为0.1～10g/10min。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的无规共聚聚丙烯，其中共聚单体为乙烯、1-丁烯中的一种或多种，共聚单体的含量为0-12wt％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的热塑性弹性体选自乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、SBS、SEBS或POE(乙烯-辛烯共聚物)的其中一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的主抗氧剂选自β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的其中一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的辅抗氧剂选自(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯，季戊四醇双亚磷酸酯二(2，4-二特丁基苯基)酯的其中一种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的卤素吸收剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌和水合硅酸镁的一种或多种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的交联剂选自氢过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物的一种或多种；所述的氢过氧化物选自叔丁基过氧化物、枯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：左胜武，袁小亮，邱敦瑞，徐振明，傅勇，王晶，
申请(专利权)人：中国石化扬子石油化工有限公司，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32