一种聚丙烯粒料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子聚合物技术领域，尤其涉及一种聚丙烯粒料及其制备方法。聚丙烯粒料由包含如下组分的原料制备得到：无规共聚聚丙烯82～96wt％；增韧相容剂1.5wt％～8wt％；乙烯‑辛烯嵌段共聚物0.2wt％～5.0wt％；稀土β成核剂0.2wt％～0.9wt％；硬脂酸锌0.4wt％～0.6wt％；抗氧剂0.45wt％～0.9wt％；光稳定剂0.3wt％～0.7wt％；着色剂0.5wt％～3wt％；上述组份用量之和为100％；同时，限定了增韧相容剂的组分。本发明专利技术提供的聚丙烯粒料具有较优的耐低温抗冲击性能和耐老化性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯粒料及其制备方法
本专利技术涉及高分子聚合物
，尤其涉及一种聚丙烯粒料及其制备方法。
技术介绍
依据中华人共和国国家材准GB/T18742.1-2017《冷热水用聚丙烯管道系统第一部分总则》第六章材料要求中，6.1聚丙烯混配料6.1.1项要求：无规共聚聚丙烯(PP-R)是由丙烯与另外一种烯烃单体(或多种烯烃单体)共聚而成的无规共聚物，烯烃单体中无烯烃外的其他官能团。6.1.2项要求：管材和管件用聚丙烯混配料中仅应含有必要的添加剂，添加剂应均匀分散，管材和管件用聚丙烯混配料不应含有炭酸钙、硫酸钡和荧光增白剂等成分。6.1.3项要求：管材和管件用聚丙烯混配料颗粒应均匀、无杂质，一般为灰色，也可为其他颜色。本专利技术仅指PP-R混配料，则选择6.1.5聚丙烯管材和管件用混配料(颗粒料)中PP-R项目要求：熔体质量流动速率≤0.5g/10min，密度0.895～0.915g/cm3，灰份≤1.5％，熔融温度≤148℃，氧化诱导时间＞20min，负荷变形温度≥60℃，拉伸弹性模量＞650MPa，拉伸屈服应力≥20MPa，拉伸断裂标准应变＞400％，简支梁缺口冲击强度(23℃)≥40KJ/㎡，简支梁缺口冲击强度(-20℃)≥1.5KJ/㎡。GB/T18742.1-2017标准中3.3.4聚丙烯混配料定义为：由基础聚合物聚丙烯(PP)和抗氧剂、着色剂等添加剂经挤出机加工而成的符合项目预测强度参照曲线的颗粒料。由于PP-R是无规共聚聚丙烯，它是由丙烯单体和少量乙烯单体在加热、加压和催化剂作用下无规共聚得到的。乙烯单体随机地分布到丙烯长链中，其中乙烯单体一般控制在3～5wt％之间，乙烯含量和乙烯与丙烯的聚合方式决定了其中具有冷脆性特点。在气温较低的情况下，尤其冬季施工过程中，管材在低温下柔软韧性有所降低，刚性增强，表现为脆性。在外力冲击或运输过程中的意外载荷作用下会出现管材直线开裂。另外在GB/T18742.1-2017国家标准下发至前，国内管材和管件加工制造在生产过程中采用简单的方式，传统方式是在石化公司生产的PP-R原料中直接加入着色剂和抗氧剂经搅拌机搅拌后在单螺杆挤出管材机直接挤出管材或直接加入注塑机中注塑管件产品。这种传统的加工方式会造成着色剂和抗氧剂加工助剂分散不均匀直接影响管材和管件产品质量而影响PP-R管材和管件的使用要求。所以国家管道管件协会和国家标准部门出台GB/T18742.1-2017《冷热水用聚丙烯管道系统第一部分总则》要求必须采用混配粒料控制管材和管件产品质量。另外，着色剂中主要成分是钛白粉和炭黑，PP-R材料是一种非常惰性的高分子聚合物，与钛白粉和炭黑存在界面不相容的问题，会造成PP-R管材和管件物理性能下降。由以上结论得出一个PP-R管材和管件对材料的要求，必须研发一种更加完善且符合国家标准GB/T18742.1-2017《冷热水用聚丙烯管道系统》第六章，材料要求及3.3.4聚丙烯混配料定义要求，同时考虑到PP-R材料存在低温脆性的特征。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种聚丙烯粒料及其制备方法，本专利技术提供的聚丙烯粒料具有较优的耐低温抗冲击性能和耐老化性能。本专利技术提供了一种聚丙烯粒料，由包含如下组分的原料制备得到：上述组份用量之和为100％；所述增韧相容剂由包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、二甲基甲酰胺、过氧化二异丙苯、无规共聚聚丙烯、乙烯-辛烯嵌段共聚物和抗氧剂的原料经熔融混炼得到。优选的，所述无规共聚聚丙烯的熔指为0.3～20g/10min。优选的，所述增韧相容剂由包含如下组分的原料熔融混炼得到：上述组份用量之和为100％。优选的，所述抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168。优选的，所述光稳定剂包括光稳定剂UV944和光稳定剂UV326。优选的，所述着色剂由包含如下组分的原料制备得到：上述组份用量之和为100％。优选的，所述着色剂包括：内核，内核的组分包括钛白粉、炭黑和群青；包覆在内核上的中间层，中间层的组分包括硅烷偶联剂；包覆在中间层上的外壳，外壳的组分包括甲基丙烯酸甲酯。优选的，所述着色剂按照以下方法进行制备：a)将硅烷偶联剂与无水乙醇混匀，得到第一溶液；将钛白粉、炭黑和群青混合后，打粉，得到混合粉体；b)将混合粉体与第一溶液混合，先在150～300r/min下搅拌2～2.5min，再在400～500r/min下搅拌2～2.5min，静置冷却，得到表面包覆有硅烷偶联剂的核壳结构；c)将甲基丙烯酸甲酯与无水乙醇混匀，得到第二溶液，将第二溶液与所述核壳结构混合，先在150～300r/min下搅拌2～2.5min，再在400～500r/min下搅拌2～2.5min，然后在1000～1200r/min下搅拌1～1.5min，静置冷却，得到着色剂。本专利技术还提供了一种上文所述聚丙烯粒料的制备方法，包括以下步骤：将无规共聚聚丙烯、增韧相容剂、乙烯-辛烯嵌段共聚物、稀土β成核剂、硬脂酸锌、抗氧剂、光稳定剂和着色剂混匀，加热熔融后，挤出造粒，得到聚丙烯粒料。优选的，所述加热熔融的温度为180～205℃。本专利技术提供了一种聚丙烯粒料，由包含如下组分的原料制备得到：无规共聚聚丙烯82～96wt％；增韧相容剂1.5wt％～8wt％；乙烯-辛烯嵌段共聚物0.2wt％～5.0wt％；稀土β成核剂0.2wt％～0.9wt％；硬脂酸锌0.4wt％～0.6wt％；抗氧剂0.45wt％～0.9wt％；光稳定剂0.3wt％～0.7wt％；着色剂0.5wt％～3wt％；上述组份用量之和为100％；所述增韧相容剂由包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、二甲基甲酰胺、过氧化二异丙苯、无规共聚聚丙烯、乙烯-辛烯嵌段共聚物和抗氧剂的原料经熔融混炼得到。本专利技术采用特定的增韧相容剂配合其他组分协同作用，提升了着色剂和无规共聚聚丙烯(PP-R)基材的相容性，减少了PP-R基材与着色剂因相容性使物理性能指标下降的风险，同时，改变了PP-R基材的低温脆性，提升了材料的抗UV效果，确保PP-R混配料各项物理性能指标及加工性能均能达到GB/T18742.1-2017材料性能质量要求。因此，本专利技术提供的聚丙烯粒料具有较优的耐低温抗冲击性能和耐老化性能。上述聚丙烯粒料适用于无规共聚聚丙烯(PP-R)管材和管件制造业生产PP-R管材和管件，亦适用于片材挤出机片材生产和冰箱制造业及电子包装吸塑片材及汽车内外饰注塑产品，并具有非常好的成型加工性能和优良的物理性能。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种聚丙烯粒料，由包含如下组分的原料制备得到：上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚丙烯粒料，其特征在于，由包含如下组分的原料制备得到：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯粒料，其特征在于，由包含如下组分的原料制备得到：



上述组份用量之和为100％；
所述增韧相容剂由包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、二甲基甲酰胺、过氧化二异丙苯、无规共聚聚丙烯、乙烯-辛烯嵌段共聚物和抗氧剂的原料经熔融混炼得到。


2.根据权利要求1所述的聚丙烯粒料，其特征在于，所述无规共聚聚丙烯的熔指为0.3～20g/10min。


3.根据权利要求1所述的聚丙烯粒料，其特征在于，所述增韧相容剂由包含如下组分的原料熔融混炼得到：



上述组份用量之和为100％。


4.根据权利要求1所述的聚丙烯粒料，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168。


5.根据权利要求1所述的聚丙烯粒料，其特征在于，所述光稳定剂包括光稳定剂UV944和光稳定剂UV326。


6.根据权利要求1所述的聚丙烯粒料，其特征在于，所述着色剂由包含如下组分的原料制备得到：



上述组份用量之和为100％。


7.根据权利要求6所述的聚丙烯粒料，其特征在于，所述着色剂包括：
内核，内核的组分包括钛白粉、炭黑和...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴南松，魏彬，邹克兵，赵庭国，郑卫，易华，李绪军，陈志豪，
申请(专利权)人：重庆格唯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50