聚丙烯组合物、聚丙烯树脂粒料、聚丙烯发泡珠粒及其制备方法以及聚丙烯发泡珠粒成型体技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，具体涉及聚丙烯组合物、聚丙烯树脂粒料、聚丙烯发泡珠粒及其制备方法及其聚丙烯发泡珠粒成型体。一种聚丙烯组合物，所述组合物含有100份聚丙烯，0.1‑0.3份抗氧剂，0.25‑10份混合烯烃‑马来酸酐共聚微球；其中，混合烯烃‑马来酸酐共聚微球的粒径为0.4‑3.9μm。本发明专利技术所述包含混合烯烃‑马来酸酐共聚微球的组合物制得的聚丙烯发泡珠粒具有更致密均匀的泡孔结构，孔径均匀，形貌完整无破裂，并且具有较低的密度、更高的压缩强度和更好的耐热氧老化性能。此外，该发泡珠粒为非交联结构，从而可以回收利用，不造成二次污染，符合循环经济的要求。

Polypropylene composition, polypropylene resin granule, polypropylene foam bead and preparation method thereof, and polypropylene foam bead molding body

【技术实现步骤摘要】
聚丙烯组合物、聚丙烯树脂粒料、聚丙烯发泡珠粒及其制备方法以及聚丙烯发泡珠粒成型体
本专利技术涉及发泡聚丙烯领域，具体涉及聚丙烯组合物、聚丙烯树脂粒料、聚丙烯发泡珠粒及其制备方法以及聚丙烯发泡珠粒成型体。
技术介绍
反应釜间歇法制备聚丙烯发泡珠粒是成熟的工业化制备途径。为了提高发泡珠粒的力学性能，提高泡孔密度与均匀度，聚丙烯釜式发泡工艺一般采用物理发泡剂，其特点是发泡过程中不发生化学反应，与化学发泡剂靠其自身分解产生气体发泡相比，物理发泡剂的发泡倍率更大且更易控制，制品中无分解残留物。常用的物理发泡剂有氟氯烃化合物、挥发性碳氢化合物(正丁烷、正戊烷、异戊烷)、CO2、N2等。因氟氯烃化合物对臭氧层有很强的破坏作用，丁烷和戊烷的易燃易爆特性使之在加工过程中需要特殊的防爆处理，因此这类物理发泡剂的应用受到了限制。相比之下，惰性气体发泡剂的应用越来越受到人们的重视，其来源广泛、成本低廉、环境友好。尤其是CO2，它比丁烷等有机发泡剂在聚丙烯中有更好地相容性和扩散性，饱和压力更高。在无氧状态下，聚丙烯的稳定性好，但其主链上的叔碳原子对氧有高敏感性，在加工、储存、运输以及使用过程中，极易与氧作用生成一种叔丁基过氧化物质，使聚丙烯降解老化。现有技术物理发泡得到的聚丙烯发泡珠粒的密度、发泡结构、强度不能得到有效地控制，并且得到的聚丙烯发泡珠粒成型体的压缩性能、耐热氧老化性能不能得到预期水平。因此，亟需一种泡孔均匀的、所制得成型体压缩强度高、耐热氧老化性能佳的聚丙烯发泡珠粒。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的发泡珠粒泡孔不均匀、压缩强度低、不耐热氧老化等问题，提供聚丙烯组合物、聚丙烯树脂粒料、聚丙烯发泡珠粒及其制备方法及其聚丙烯发泡珠粒成型体。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种聚丙烯组合物，所述组合物含有100重量份聚丙烯，0.1-0.3重量份抗氧剂，0.25-10重量份混合烯烃-马来酸酐共聚微球；其中，混合烯烃-马来酸酐共聚微球的粒径为0.4-3.9μm，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯，熔融指数为5-9g/10min。本专利技术第二方面提供了一种制备聚丙烯树脂粒料的方法，该方法包括：(1)将本专利技术第一方面所述的组合物在搅拌机中混合得到共混物；(2)将所述共混物加入挤出机挤出、造粒；优选地，在步骤(2)中，挤出温度为180-230℃。本专利技术第三方面提供了一种聚丙烯发泡珠粒，所述聚丙烯发泡珠粒由本专利技术第一方面所述的组合物制得。本专利技术第四方面提供了一种制备聚丙烯发泡珠粒的方法，将本专利技术第一方面所述的组合物进行造粒切割，并将得到的聚丙烯树脂微粒进行发泡；优选地，所述发泡采用的是反应釜浸渍发泡法。本专利技术第五方面提供了一种聚丙烯发泡珠粒成型体，该聚丙烯发泡珠粒成型体由本专利技术第三方面所述的聚丙烯发泡珠粒和/或由本专利技术第四方面所述的方法制得的聚丙烯发泡珠粒经模塑成型得到。通过上述技术方案，本专利技术提供了包含混合烯烃-马来酸酐共聚微球作为泡孔成核剂的聚丙烯组合物，可以进一步制成化学组成含有马来酸酐结构单元的聚丙烯发泡珠粒，该珠粒具有更致密均匀的泡孔结构，孔径均匀，形貌完整无破裂，并且具有较低的密度。此外，该发泡珠粒为非交联结构，从而可以回收利用，不造成二次污染，符合循环经济的要求。此外，由本专利技术所述发泡珠粒制得的成型具有更高的压缩强度和更好的耐热氧老化性能。附图说明图1是实施例19所述发泡珠粒的断面照片图。图2是对比例6所述发泡珠粒的断面照片图。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供了一种聚丙烯组合物，所述组合物含有100重量份聚丙烯，0.1-0.3重量份抗氧剂，0.25-10重量份混合烯烃-马来酸酐共聚微球；其中，混合烯烃-马来酸酐共聚微球的粒径为0.4-3.9μm，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯，熔融指数为5-9g/10min。优选地，所述组合物含有100重量份聚丙烯，0.15-0.25重量份抗氧剂，0.25-1重量份混合烯烃-马来酸酐共聚微球；其中，混合烯烃-马来酸酐共聚微球的粒径为0.4-3.9μm。在本专利技术所述的组合物中，优选地，所述混合烯烃-马来酸酐共聚微球中，马来酸酐结构单元的含量为27-35摩尔％。在本专利技术所述的组合物中，优选地，所述混合烯烃-马来酸酐共聚微球是在氮气、引发剂和有机溶剂存在下，由混合碳四、马来酸酐通过共聚反应制得的共聚物。更优选地，所述混合烯烃-马来酸酐共聚微球通过交替共聚反应得到。本专利技术中，所述混合碳四可以来自多种石油加工炼制过程，可以是C4烃类化合物的混合物。优选情况下，所述混合碳四含有1-丁烯、异丁烯、1,3-丁二烯、正丁烷、异丁烷、顺2-丁烯和反2-丁烯中的至少一种，例如，可以是石油炼制过程产生的液化燃料、石脑油裂解产生的裂解气、甲醇制烯烃产生的气体等。所述混合碳四的组成可以通过气相色谱法，采用安捷伦的7890A气相色谱仪(GC)进行分析。优选地，所述混合碳四的组成含量为1-丁烯1-99重量％、异丁烯1-99重量％、1,3-丁二烯0-99重量％、1,2-丁二烯0-50重量％、正丁烷0-99重量％、异丁烷1-99重量％、乙烯基乙炔5-20重量％、顺2-丁烯0-99重量％和反2-丁烯1-99重量％。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述混合碳四的组成含量为1-丁烯5-10重量％、异丁烯5-15重量％、1,3-丁二烯10-20重量％、1,2-丁二烯5-15重量％、正丁烷0.5-5重量％、异丁烷0.5-2重量％、顺2-丁烯20-40重量％、反2-丁烯2-10重量％、乙烯基乙炔5-20重量％。根据本专利技术另一种优选的实施方式，所述混合碳四的组成含量为1-丁烯0.1-2重量％、异丁烯10-30重量％、1,3-丁二烯0.01-0.1重量％、正丁烷0.5-5重量％、异丁烷30-40重量％、顺2-丁烯20-40重量％、反2-丁烯5-20重量％。根据本专利技术另一种优选的实施方式，所述混合碳四的组成含量为1-丁烯5-15重量％、异丁烯0.5-3重量％、正丁烷20-30重量％、顺2-丁烯15-30重量％、反2-丁烯35-45重量％。优选地，所述混合碳四与马来酸酐的重量比为(0.1-2)：1；优选为(0.5-2)：1。本专利技术中，所述引发剂的用量保证所述共聚反应进行即可。优选地，所述引发剂的用量为马来酸酐的0.05-30摩尔％。所述引发剂可以是过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈。本专利技术中，所述有机溶剂为不参与所述共聚反应的惰性溶剂，提供所述共聚反应的分散介质。优选地，马来酸酐在所述有机溶剂中的浓度为5重量％-25重量％；优选为10重量％-20重量％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚丙烯组合物，所述组合物含有100重量份聚丙烯，0.1-0.3重量份抗氧剂，0.25-10重量份混合烯烃-马来酸酐共聚微球；/n其中，混合烯烃-马来酸酐共聚微球的粒径为0.4-3.9μm，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯，熔融指数为5-9g/10min。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯组合物，所述组合物含有100重量份聚丙烯，0.1-0.3重量份抗氧剂，0.25-10重量份混合烯烃-马来酸酐共聚微球；
其中，混合烯烃-马来酸酐共聚微球的粒径为0.4-3.9μm，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯，熔融指数为5-9g/10min。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述混合烯烃-马来酸酐共聚微球中，马来酸酐结构单元的含量为27-35摩尔％。


3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述混合烯烃-马来酸酐共聚微球是在氮气、引发剂和有机溶剂存在下，由混合碳四、马来酸酐通过共聚反应制得的共聚物。


4.根据权利要求3所述的组合物，其中，混合碳四与马来酸酐的重量比为(0.1-2)：1；优选为(0.5-2)：1；
优选地，所述引发剂的用量为马来酸酐的0.05-30摩尔％。


5.根据权利要求3所述的组合物，其中，共聚反应温度为50-100℃，优选为70-90℃；共聚反应压力为0.5-2MPa，优选为0.7-1.6MPa；共聚反应时间为5-10h。


6.根据权利要求1或2所述的组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏，吕明福，解娜，徐耀辉，张师军，邵静波，张琦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11