一种易于等离子处理的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易于等离子处理的聚丙烯组合物，其由以下组分原料按照质量份数组成：聚丙烯树脂混合物48

【技术实现步骤摘要】
一种易于等离子处理的聚丙烯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利申请涉及高分子材料
，特别是涉及一种易于等离子处理的聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近几十年，高分子材料领域得到了飞跃的发展，在各个领域都得到了应用。聚丙烯材料，因其优异的力学与热学性能以及可一体化注塑加工的突出加工优势，使得聚丙烯便迅速在汽车、家电众多领域得到广泛的开发应用。虽然聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，但是因其特殊的分子结构以及结晶性导致其表面张力小、表面能低、表面具疏水性且表面浸润性及粘接性差，在实际的使用过程中不易粘接与包覆，限制了聚丙烯在细分领域的应用。
[0003]为了提高聚丙烯的表面极性改善包覆或粘接性能，目前已报道的表面处理方法主要有火焰处理、化学氧化、等离子体表面处理、电晕放电处理、表面接枝处理以及大分子极性助剂共混改性等途径。大分子极性助剂与聚丙烯共混后，极性助剂会向表面迁移，使聚丙烯表面功能化,达到改性的目的，可以在很低的助剂添加量情况下达到明显的表面极性改性效果,且不影响其他性能。表面接枝方法是在聚丙烯表面接枝引入高分子量的极性聚合物来提高材料表面的极性。火焰处理、化学氧化、等离子体表面处理、电晕放电处理等方法是通过在表面增加粗糙度并引起分子链断裂产生自由基，与空气中氧或氮进行反应，在表面引入含氧或氮的官能团。
[0004]在众多方案中，目前主要有火焰处理与等离子体表面处理两个方案在实际项目中得到了较广泛的应用。其中等离子体表面处理，一方面是等离子体中含有大量的活性高能粒子轰击材料表面时传递能量，打开化学键产生自由基并引起一系列的交联或氧化反应；另一方面等离子体中的高能粒子撞击材料表面，也会让材料表面发生物理刻蚀，这使得材料表面的粗糙度有所增加。因此等离子体表面处理的关键是如何提高表面自由基的产生以及对应的交联与氧化反应。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供一种易于等离子处理的聚丙烯组合物及其制备方法，在聚丙烯组合物中加入纳米级高活性催化剂，在等离子表面处理时能够自催化生成自由基，催化表面高分子链段反应交联以及催化氧化引入含氧官能团。在相同等离子表面处理的条件下，添加纳米级高活性催化剂的聚丙烯组合物表面比未添加催化剂的聚丙烯组合物表面具有更多的交联结构以及极性官能团，在宏观上表现为粘接或包覆后的撕拔力更好。使得其在汽车内饰、家电饰板以及需要包覆、粘接的注塑产品中具有广泛的应用前景。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种易于等离子处理的聚丙烯组合物，其由以下组分原料按照质量份数组成：
[0008][0009][0010]进一步的，所述聚丙烯树脂混合物为均聚聚丙烯树脂和共聚聚丙烯树脂组合而成的混合物，且共聚聚丙烯树脂与聚丙烯树脂混合物的质量比为40
‑
60％。
[0011]进一步的，所述共聚聚丙烯树脂为2.16KG、230℃下熔体流动速率10
‑
40g/10min、橡胶相含量在5
‑
30％的单一共聚聚丙烯树脂或混合物，所述均聚聚丙烯树脂为2.16KG、230℃下熔体流动速率5
‑
60g/10min、悬臂梁缺口冲击强度2
‑
5KJ/m2的单一均聚聚丙烯树脂或混合物。
[0012]进一步的，所述聚乙烯树脂为2.16KG、190℃下熔体流动速率为2
‑
15g/10min的高密度聚乙烯树脂。
[0013]进一步的，所述纳米级高活性催化剂为半导体金属氧化物或硫化物以及经改性得到的复合产品。
[0014]进一步的，所述纳米级高活性催化剂的改性方法为：通过过渡金属掺杂得到的半导体金属氧化物或硫化物掺杂产品；
[0015]或，通过有机物或碘化物在其表面修饰得到的半导体金属氧化物或硫化物改性产品；
[0016]或，通过化学或物理路径混合得到的半导体金属氧化物或硫化物复合产品。
[0017]进一步的，所述填充矿粉为纳米级矿粉，纳米级矿粉为滑石粉、碳酸钙、云母中的一种或混合物；
[0018]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、三元乙丙橡胶中的一种或混合物；
[0019]抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或混合物；
[0020]润滑剂为硬脂酸盐、硬脂酸酰胺、PE蜡中的一种或混合物；
[0021]光稳定剂为紫外线吸收剂光稳定剂。
[0022]一种如前述所述的易于等离子处理的聚丙烯组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0023]S1、聚丙烯树脂混合物、高密度聚乙烯树脂、增韧剂、润滑剂、抗氧剂、光稳定剂、纳米级高活性催化剂以及色粉按所述重量份投入高混机中以400
‑
600rpm混合2
‑
6min，得到预混料；
[0024]S2、将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行熔挤出，然后经塑化、挤出、造
粒，制得易于等离子处理的聚丙烯组合物。
[0025]进一步的，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40
‑
48:1，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度190
‑
210℃，二区温度200
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220℃，三区温度200
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220℃，四区温度200
‑
220℃，五区温度210
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230℃，六区温度210
‑
230℃，七区温度200
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220℃，八区温度200
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220℃，九区温度210
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230℃，十区温度210
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230℃，十一区温度210
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230℃，喂料速率400
‑
500kg/h、螺杆转速400
‑
600rpm。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]1、聚丙烯因其分子机构的特点，聚丙烯的交联比其他烯烃的交联要困难的多，因此通过体系中加入增韧剂、高密度聚乙烯以及加入橡胶含量较高的聚丙烯来改善聚丙烯组合物表面的等离子处理时的交联效果，增加粘接或包覆后的撕拔力；
[0028]2、当聚丙烯组合物进行等离子表面处理时，无机气体被激发为等离子态，纳米级高活性催化剂能够吸收等离子体中高能粒子能级跃迁或碰撞释放的能量，作用于C
‑
C键或C
‑
H键并使其化学键断键，形成自由基；
[0029]3、当聚丙烯组合物进行等离子表面处理时，纳米级高活性催化剂能够提高表面自由基间的反应速率，增加浅层聚丙烯组合物的交联，增加后期粘接或包覆的撕拔力；
[0030]4、当聚丙烯组合物进行等离子表面处理时，纳米级高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易于等离子处理的聚丙烯组合物，其特征在于，其由以下组分原料按照质量份数组成：2.根据权利要求1所述的一种易于等离子处理的聚丙烯组合物，其特征在于：所述聚丙烯树脂混合物为均聚聚丙烯树脂和共聚聚丙烯树脂组合而成的混合物，且共聚聚丙烯树脂与聚丙烯树脂混合物的质量比为40
‑
60％。3.根据权利要求2所述的一种易于等离子处理的聚丙烯组合物，其特征在于：所述共聚聚丙烯树脂为2.16KG、230℃下熔体流动速率10
‑
40g/10min、橡胶相含量在5
‑
30％的单一共聚聚丙烯树脂或混合物，所述均聚聚丙烯树脂为2.16KG、230℃下熔体流动速率5
‑
60g/10min、悬臂梁缺口冲击强度2
‑
5KJ/m2的单一均聚聚丙烯树脂或混合物。4.根据权利要求1所述的一种易于等离子处理的聚丙烯组合物，其特征在于：所述聚乙烯树脂为2.16KG、190℃下熔体流动速率为2
‑
15g/10min的高密度聚乙烯树脂。5.根据权利要求1所述的一种易于等离子处理的聚丙烯组合物，其特征在于：所述纳米级高活性催化剂为半导体金属氧化物或硫化物以及经改性得到的复合产品。6.根据权利要求5所述的一种易于等离子处理的聚丙烯组合物，其特征在于：所述纳米级高活性催化剂的改性方法为：通过过渡金属掺杂得到的半导体金属氧化物或硫化物掺杂产品；或，通过有机物或碘化物在其表面修饰得到的半导体金属氧化物或硫化物改性产品；或，通过化学或物理路径混合得到的半导体金属氧化物或硫化物复合产品。7.根据权利要求1所述的一种易于等离子处理的聚丙烯组合物，其特征在于：所述填充矿粉为纳米级矿粉，纳米级矿粉为滑石粉、碳酸钙、云母中的一种或混合物；增韧剂为热塑性弹性体、聚苯乙烯类弹性体、乙烯
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丙烯共聚物、乙烯
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丁烯共聚物、乙烯
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辛烯共聚物、...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵之杰，罗鹏，
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：