一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用，涉及高分子材料技术领域。本发明专利技术提供了一种聚丙烯复合材料，包括以下重量份的组分：均聚聚丙烯40

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其是一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]滚塑成型，又称旋转成型，主要用于生产塑料中空制品，由于其成本低，制品质量好等优点，增长速度远高于注射、挤出等其他塑料制品成型加工业。滚塑成型可采用的塑料原料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等，但国内采用的滚塑原料95％以上为聚乙烯。在各种类原材料应用于滚塑时，模具内的物料在受热过程中，物料随模具的转动逐渐熔融、流动、粘附在热的模具内表面，模具内部空气受热体积膨胀，气压升高，通过通气孔逐渐向模具外部流动，直至模具内外空气压力平衡。树脂熔融致密化的过程中，滞留在粉末颗粒之间的气体被挤向塑料熔体的表面，由于半结晶类聚合物在熔融过程中会迅速融化而出现良好的流动性，所以气体不足以脱离熔体表面，易形成气泡，从而形成制品内表面的气泡和外表面的气孔，严重情况下形成较大的孔洞，导致制品缺陷。
[0003]所以气泡是滚塑制品的典型缺陷，滚塑制品气泡的消除能力与加工效率、能耗等密切相关，如何降低滚塑的加工时间，快速消除气孔是业内研究的重要方向。聚丙烯作为半结晶性聚烯烃材料，同样也无法避免滚塑成型过程中的气泡形成问题，同时滚塑成型用聚丙烯原材料在目前国内的开发和应用领域，少之又少。
[0004]综上所述，开发一种适用于滚塑成型的聚丙烯复合材料及其制备方法，具有较高的应用价值。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种聚丙烯复合材料，包括以下重量份的组分：均聚聚丙烯40
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70份、乙丙丁三元共聚聚丙烯20
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30份、茂金属线性低密度聚乙烯10
‑
30份。
[0007]均聚聚丙烯和共聚聚丙烯在熔融过程中，出现初始融化后会迅速出现流动的现象，这是聚丙烯本身固有热行为，这一行为尤其是单一均聚聚丙烯用于滚塑成型中时，更难克服。本专利技术在均聚聚丙烯中添加熔融温度较低(130
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140℃)的乙丙丁三元共聚聚丙烯，在聚丙烯共混物中会出现130
‑
140℃之间第二个熔融温度，从而使共混物在由低温向高温升温时，乙丙丁三元共聚聚丙烯首先出现熔融现象，此时均聚聚丙烯还未熔融，只是处于高弹态；并且乙丙丁三元共聚PP在一定熔体质量流动速率范围内，更有利于气泡的排出。
[0008]本专利技术茂金属线性低密度聚乙烯加入，提供了多个区间的更低的熔融温度，峰值熔融温度分别为102
‑
105℃、115
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118℃、122
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128℃三个区间，此时均聚聚丙烯和三元乙丙丁共聚聚丙烯还未发生熔融和流动行为；同时mLLDPE在一定的熔体质量流动速率范围内
时，可以更有效的在其本身熔融后首先的排出气泡，从而满足了滚塑成型大型中空容器对材料的表面外观要求。
[0009]本专利技术通过共混改性，得到的聚丙烯复合材料具有一系列的熔融温度来实现不同加热阶段时的树脂熔融和流动行为，分别从102
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105℃、115
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118℃、122
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128℃、130
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140℃、163
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168℃五个熔融区间，不同组分在各自的熔融温度范围内顺序熔融后，表现出其中的气泡会随着不同的熔融温度范围和组分不同的熔融、流动行为，逐渐从制品壁内部向外部移动，最终顺利从制品壁内部排出。众所周知，制品壁内部的缺陷点越少，制品密度也与改性聚丙烯材料本身的密度一致，而不是由于气泡的影响，出现密度值偏低的问题。
[0010]优选地，所述的聚丙烯复合材料，包括以下重量份的组分：均聚聚丙烯50
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60份、乙丙丁三元共聚聚丙烯24
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28份、茂金属线性低密度聚乙烯15
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25份。本申请专利技术人经过大量试验探究后发现，均聚聚丙烯、乙丙丁三元共聚聚丙烯、茂金属线性低密度聚乙烯三种组分在上述重量份范围内，制备得到的聚丙烯复合材料的更容易排出气泡，从而有效的满足了滚塑成型大型中空容器对材料的表面外观要求。
[0011]优选地，所述均聚聚丙烯的熔体质量流动速率为5
‑
15g/10min，所述均聚聚丙烯的熔体质量流动速率是根据ASTM D1238使用2.16kg负载并在230℃的温度测量。
[0012]优选地，所述乙丙丁三元共聚聚丙烯的熔体质量流动速率为5
‑
9g/10min，所述乙丙丁三元共聚聚丙烯的熔体质量流动速率是根据ASTM D1238使用2.16kg负载并在230℃的温度测量。
[0013]优选地，所述茂金属线性低密度聚乙烯的熔体质量流动速率为3
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5g/10min，所述茂金属线性低密度聚乙烯的熔体质量流动速率是根据ASTM D1238使用2.16kg负载并在190℃的温度测量。
[0014]优选地，所述聚丙烯复合材料还包括0.1
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0.5重量份抗氧剂、0.1
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0.2重量份润滑剂和0.1
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0.5重量份光稳定剂。进一步优选地，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类、受阻酚类抗氧剂中的至少一种；所述润滑剂为硅酮类、酰胺类、硬脂酸盐类、脂肪酸类、酯类润滑剂中的至少一种；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂、二苯甲酮类光稳定剂、三嗪苄叉丙二酸酯类光稳定剂中的至少一种。
[0015]此外，本专利技术提供了所述的聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0016](1)按配比称量各种原料；
[0017](2)将步骤(1)中各种原料加入混合机中混合均匀，得到混合物料；
[0018](3)步骤(2)中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到所述聚丙烯复合材料。
[0019]优选地，所述步骤(3)中，螺杆长径比为(36
‑
48)：1，加工温度为160
‑
220℃，螺杆转速为400
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800rpm，喂料量为300
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1000kg/h。
[0020]进一步地，本专利技术提供了所述的聚丙烯复合材料在滚塑成型工艺中的应用。
[0021]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过均聚聚丙烯、乙丙丁三元共聚聚丙烯、茂金属线性低密度聚乙烯三种组分协同作用，制备得到的聚丙烯复合材料具有很好表面外观。
具体实施方式
[0022]为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0023]实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到；现对实施例及对比例所用原料做如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：均聚聚丙烯40
‑
70份、乙丙丁三元共聚聚丙烯20
‑
30份、茂金属线性低密度聚乙烯10
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30份。2.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：均聚聚丙烯50
‑
60份、乙丙丁三元共聚聚丙烯24
‑
28份、茂金属线性低密度聚乙烯15
‑
25份。3.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述均聚聚丙烯的熔体质量流动速率为5
‑
15g/10min，所述均聚聚丙烯的熔体质量流动速率是根据ASTM D1238使用2.16kg负载并在230℃的温度测量。4.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述乙丙丁三元共聚聚丙烯的熔体质量流动速率为5
‑
9g/10min，所述乙丙丁三元共聚聚丙烯的熔体质量流动速率是根据ASTM D1238使用2.16kg负载并在230℃的温度测量。5.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述茂金属线性低密度聚乙烯的熔体质量流动速率为3
‑
5g/10min，所述茂金属线性低密度聚乙烯的质量熔体流动速率是根据ASTM D1238使用2.16kg负载并在190℃的温度测量。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，陈平绪，叶南飚，陈延安，陈桂吉，张春怀，徐昌竹，张海洋，张栋玮，
申请(专利权)人：天津金发新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：