一种各向同性低线性聚丙烯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种各向同性低线性聚丙烯组合物，其由一下组分按照重量份制备而成：聚丙烯树脂45

【技术实现步骤摘要】
一种各向同性低线性聚丙烯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子改性
，具体是一种各向同性低线性聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着科学技术的进步，人类文明发展，高分子材料在越来越多的领域得到了普遍的应用，特别是聚丙烯材料，因其具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用，例如家电的内外电绝缘材料、汽车材料的内外饰材料以及公共领域的装饰材料等；但是在使用过程中会发现，家电会在运行过程中发生异响，亦或是汽车的门板出现缝隙变大及干涉问题，还有就是建筑装饰材料异常脱落问题等等。造成上述问题发生的其中一个重要的原因就是材料的线性膨胀系数太大以及各向的线性膨胀系数不一致造成的。
[0003]聚丙烯材料通过加聚反应而成的聚合物，是一种半结晶的热塑性塑料，与一般金属材料或者无机材料相比，聚丙烯材料的线性膨胀系数要大很多；同时在注塑成型过程中分子链因为注塑应力会沿着流动向取向结晶，非晶区的分子链段比结晶区的运动能力强，因此会引发各向线性膨胀系数差异大，相对来说应用制品的尺寸稳定性也就差。为解决聚丙烯材料应用过程中上述问题，国内各材料研究机构以及材料产商进行了一系列的探索和优化。
[0004]例如专利CN102504411A空开了一种针状硅灰石共混改性的聚丙烯材料，采用两种不同长径比的硅灰石复配改性，利用硅灰石的针状结构确实能够明显降低材料流动向的收缩率和线性膨胀系数，但是其不能很好的解决垂直向与流动向收缩率和线性膨胀系数的明显差异，同样容易造成应用翘曲以及尺寸不稳定异常，同时硅灰石改性聚丙烯材料相比滑石粉等矿粉改性聚丙烯材料，其强度是有一定降低。专利CN111234370A空开了一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其采用具有负线性膨胀系数的Yb2W3O12来作为改善助剂，同样其并没有改善注塑过程中的应力结晶取向，没有有效解决线性膨胀系数各向异性问题，同时该改善助剂的加入是影响复合材料的常规性能的。
[0005]由上述可见，如何在保证材料机械性能的同时，降低聚丙烯材料的线性膨胀系数，改善聚丙烯材料注塑应力结晶取向，改善聚丙烯各向线性膨胀系数的差异仍是重点研究的方向。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种各向同性低线性聚丙烯组合物及其制备方法和应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，通过采用水溶性成核剂表面修饰后的片层高径厚比改性无机填料做为填充剂，利用改性无机填料大片层结构来降低聚丙烯树脂的各向收缩率和线性膨胀系数，改性无机填料表面的成核剂可诱导结晶、提高结晶度以及改善注塑应力结
晶取向问题；同时，采用线性低密度聚乙烯树脂与增韧剂复配增韧，利用线性低密度聚乙烯作为媒介来改善增韧剂的分布分散形成连续的相结构，降低聚丙烯树脂各向的收缩率和线性膨胀系数。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术一方面公开了一种各向同性低线性聚丙烯组合物，其由一下组分按照重量份制备而成：
[0009][0010]其中，所述改性无机填料经过水溶性成核剂进行表面修饰，所述无机填料的径厚比为(10
‑
40)：1。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述聚丙烯树脂由10
‑
50重量％的低溶高冲共聚聚丙烯树脂和余量的高结晶共聚聚丙烯树脂复配而成。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：在2.16KG、230℃条件下，所述低溶高冲共聚聚丙烯树脂的熔体流动速率为8
‑
30g/10min，所述高结晶共聚聚丙烯树脂的熔体流动速率为10
‑
100g/10min；在2.16KG、190℃条件下，所述线性低密度聚乙烯树脂的熔体流动速率为2
‑
20g/10min。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述增韧剂为热塑性弹性体聚苯乙烯类弹性体、乙烯
‑
丙烯共聚物、乙烯
‑
丁烯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、三元乙丙橡胶中的至少一种；
[0014]所述润滑剂为硬脂酸盐、硬脂酸酰胺、PE蜡、芥酸酰胺中的至少一种；
[0015]所述抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；
[0016]所述光稳定剂为受阻燃胺类光稳定剂。
[0017]作为本专利技术进一步的方案：所述水溶性成核剂为脱氢枞酸碱金属盐。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：所述脱氢枞酸碱金属盐的制备方法包括以下步骤：
[0019]将脱氢枞酸与乙醇按照1:(2
‑
4)的重量比混合，加热搅拌回流溶解，得到脱氢枞酸乙醇溶液；
[0020]碱金属氢氧化物与乙醇质量比1:(2
‑
4)的重量比混合，搅拌溶解，得到碱金属氢氧化物乙醇溶液；
[0021]在脱氢枞酸乙醇溶液中缓慢滴入碱金属氢氧化物乙醇溶液，加热回流后使乙醇蒸发，得到脱氢枞酸碱金属盐；其中，所述脱氢枞酸碱金属盐中的脱氢枞酸与碱金属氢氧化物
摩尔比为1：(0.8
‑
1)。
[0022]作为本专利技术进一步的方案：所述改性无机填料的修饰方法如下：
[0023]S1、将脱氢枞酸碱金属盐与蒸馏水按照1：(10
‑
50)的重量比混合，配置成水溶液；
[0024]S2、搅拌条件下，在高混机中加入滑石粉，并对所述滑石粉喷淋步骤S2中的水溶液，得到充分湿润的混合物料；其中，所述脱氢枞酸碱金属盐与滑石粉的重量比为1:(500
‑
1000)；
[0025]S3、将所述混合物料在40℃～60℃条件下烘烤，使脱氢枞酸碱金属盐在滑石粉表面缓慢析出沉积，即得改性无机填料。
[0026]本专利技术另一方面公开了如上述所述的一种各向同性低线性聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0027]按照重量比将所述聚丙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、增韧剂、润滑剂、抗氧剂、光稳定剂投入高混机中混合，得到混合均匀的预混料；
[0028]将所述预混料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将改性无机填料加入双螺杆挤出机的侧喂料口，经过熔融、挤出，即得各向同性低线性聚丙烯组合物。
[0029]作为本专利技术进一步的方案：所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为(40～48):1，各区温度为：一区温度200～210℃，二区温度210～230℃，三区温度210～230℃，四区温度210～230℃，五区温度210～230℃，六区温度210～230℃，七区温度210～220℃，八区温度210～220℃，九区温度210～230℃，十区温度210～230℃，十一区温度210～230℃，螺杆剪切设计弱剪切，喂料速率400～500kg/h、螺杆转速600～700rpm。
[0030]本专利技术还公开了如上述所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种各向同性低线性聚丙烯组合物，其特征在于，其由一下组分按照重量份制备而成：其中，所述改性无机填料经过水溶性成核剂进行表面修饰，所述无机填料的径厚比为(10
‑
40)：1。2.根据权利要求1所述的一种各向同性低线性聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯树脂由10
‑
50重量％的低溶高冲共聚聚丙烯树脂和余量的高结晶共聚聚丙烯树脂复配而成。3.根据权利要求2所述的一种各向同性低线性聚丙烯组合物，其特征在于，在2.16KG、230℃条件下，所述低溶高冲共聚聚丙烯树脂的熔体流动速率为8
‑
30g/10min，所述高结晶共聚聚丙烯树脂的熔体流动速率为10
‑
100g/10min；在2.16KG、190℃条件下，所述线性低密度聚乙烯树脂的熔体流动速率为2
‑
20g/10min。4.根据权利要求1所述的一种各向同性低线性聚丙烯组合物，其特征在于：所述增韧剂为热塑性弹性体聚苯乙烯类弹性体、乙烯
‑
丙烯共聚物、乙烯
‑
丁烯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、三元乙丙橡胶中的至少一种；所述润滑剂为硬脂酸盐、硬脂酸酰胺、PE蜡、芥酸酰胺中的至少一种；所述抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述光稳定剂为受阻燃胺类光稳定剂。5.根据权利要求1所述的一种各向同性低线性聚丙烯组合物，其特征在于，所述水溶性成核剂为脱氢枞酸碱金属盐。6.根据权利要求5所述的一种各向同性低线性聚丙烯组合物，其特征在于，所述脱氢枞酸碱金属盐的制备方法包括以下步骤：将脱氢枞酸与乙醇按照1:(2
‑
4)的重量比混合，加热搅拌回流溶解，得到脱氢枞酸乙醇溶液；碱金属氢氧化物与乙醇质量比1:(2
‑
4)的重量比混合，搅拌溶解，得到碱金属氢氧化物乙醇溶液；在脱氢枞酸乙醇溶液中缓慢滴入碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵之杰，蒋文远，
申请(专利权)人：会通新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：