一种高流动性聚丙烯塑料及其制备方法技术

本申请涉及聚丙烯塑料技术领域，具体公开了一种高流动性聚丙烯塑料及其制备方法。一种高流动性聚丙烯塑料，其由包括如下重量份的原料制得：聚丙烯树脂、过氧化二异丙苯、纳米二氧化硅微球、滑石粉、聚烯烃弹性体、氧化聚乙烯蜡、纤维素纳米晶体、抗氧化剂、成核剂和润滑剂。本申请得到的聚丙烯塑料的弯曲模量、弯曲强度和拉伸强度最高分别为1636MPa、28.27MPa和22.9MPa，熔融指数最高为1281.0g/10min，VOC含量可低至6.7μg

【技术实现步骤摘要】
一种高流动性聚丙烯塑料及其制备方法


[0001]本申请涉及聚丙烯塑料领域，更具体地说，它涉及一种高流动性聚丙烯塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯塑料是一种性能优良的热塑性合成树脂，其相对密度较小、易加工、力学性能和耐化学性优良，被广泛应用于机械、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。
[0003]相关技术中，采用常规Ziegler
‑
Natta聚合催化剂直接聚合得到的聚丙烯塑料熔融指数为2
‑
10g/10min，流动性较差，导致在注塑结构复杂的大型制品时，不易完全充模，成品率不高。

技术实现思路

[0004]为了提高聚丙烯塑料的熔融流动性，本申请提供了一种高流动性聚丙烯塑料及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种高流动性聚丙烯塑料，其采用如下技术方案：一种高流动性聚丙烯塑料，其由包括如下重量份的原料制得：聚丙烯树脂80
‑
100份、过氧化二异丙苯3
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7份、纳米二氧化硅微球5
‑
10份、滑石粉10
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20份、聚烯烃弹性体30
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40份、氧化聚乙烯蜡5
‑
10份、纤维素纳米晶体20
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30份、抗氧化剂1
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3份、成核剂0.5
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1份和润滑剂1
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3份。
[0006]本申请高流动性聚丙烯塑料选用聚丙烯树脂80
‑
100份、过氧化二异丙苯3
‑
7份、纳米二氧化硅微球5
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10份、滑石粉10
‑
20份、聚烯烃弹性体30
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40份、氧化聚乙烯蜡5
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10份、纤维素纳米晶体20
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30份、抗氧化剂1
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3份、成核剂0.5
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1份和润滑剂1
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3份，聚丙烯塑料的性能较好，且当聚丙烯树脂90份、过氧化二异丙苯5份、纳米二氧化硅微球8份、滑石粉15份、聚烯烃弹性体35份、氧化聚乙烯蜡8份、纤维素纳米晶体25份、抗氧化剂2份、成核剂0.8份和润滑剂2份时，效果最佳。
[0007]通过采用上述技术方案，将聚丙烯树脂作为主要成分加入，充分利用其耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨性能，并通过过氧化二异丙苯与聚丙烯树脂进行共混，加热后过氧化二异丙苯分解，产生自由基，进攻聚丙烯的叔碳原子从而导致聚丙烯分子链断裂，从而使聚丙烯树脂粘度降低，可提高聚丙烯树脂的流动性。
[0008]纳米二氧化硅微球为无机的成核剂，能够提高聚丙烯的力学性能，可加速聚丙烯结晶。滑石粉具有薄片构型的片状结构，可作为聚丙烯的补强填充剂加入，在聚丙烯的改性体系中，加入滑石粉不但能够显著的提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐热蠕变性、电绝缘性、尺寸稳定性，还可以提高聚丙烯的冲击强度。
[0009]另外，添加适量的纳米二氧化硅微球和滑石粉，可起到类似润滑剂的效果，以提高聚丙烯树脂与其他原料的相容性，从而提高聚丙烯塑料的流动性；同时，纳米二氧化硅和滑
石粉还具有一定的增韧效果和粘结能力，可提高聚丙烯塑料的力学性能。
[0010]聚烯烃弹性体作为增韧剂加入，密度较小、弹性较大，且具有较高的低温抗冲击性和流动性，可改善聚丙烯塑料原料中填料的分散效果，从而提高聚丙烯塑料的流动性。其中，聚烯烃弹性体优选为乙烯与α
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烯烃的共聚物。
[0011]氧化聚乙烯蜡的粘度较低，硬度好，热稳定性好，可提高纳米二氧化硅微球和纤维素纳米晶体的分散性，同时具有内外部润湿作用，可提高聚丙烯塑料的流动性。另外，氧化聚乙烯蜡还具有偶联作用，可提高聚丙烯塑料各原料的相容性，进一步提高聚丙烯塑料的流动性。
[0012]纤维素纳米晶体，一方面具有较大的比表面积，可有效吸附残留在聚丙烯中的VOC；另一方面，其表面的活性基团、羟基官能团易于和醛酮类的小分子化合物形成氢键达到相互作用的效果，可有效吸附醛酮类有害物质，抑制醛酮类VOC的产生，降低聚丙烯中VOC的释放速率，延缓或阻止聚丙烯中VOC的排放。
[0013]抗氧化剂可防止聚合物材料因氧化降解而失去强度和韧性，以延长聚丙烯塑料的使用寿命。成核剂可改变聚丙烯树脂的结晶行为，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能。润滑剂可降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善塑料熔料的内摩擦生热和熔体的流动性。
[0014]作为优选：一种高流动性聚丙烯塑料，其由包括如下重量份的原料制得：聚丙烯树脂85
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95份、过氧化二异丙苯4
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6份、纳米二氧化硅微球6
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9份、滑石粉14
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18份、聚烯烃弹性体34
‑
38份、氧化聚乙烯蜡7
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9份、纤维素纳米晶体24
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28份、抗氧化剂1.5
‑
2.5份、成核剂0.7
‑
0.9份和润滑剂1.5
‑
2.5份。
[0015]作为优选：所述滑石粉通过疏水改性处理而得。
[0016]通过采用上述方案，滑石粉通过疏水改性处理，可改善滑石粉的表面性能，提高滑石粉与聚丙烯树脂的分散均匀性，从而提高滑石粉的润滑作用。
[0017]作为优选：所述滑石粉改性的具体操作如下：将异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯与液体石蜡以质量比1：(3
‑
5)的比例在20
‑
30℃条件下混合，搅拌3
‑
4min，得到混合液A；在80
‑
90℃条件下，将滑石粉加至混合液A中，搅拌5
‑
10min，得到改性的滑石粉；所述滑石粉与混合液A的质量比为1:(5
‑
10)。
[0018]通过采用上述技术方案，将滑石粉与异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯混合，对滑石粉进行表面改性，改性后的滑石粉在液体石蜡中具有较高的相容性，可进一步提高滑石粉在聚丙烯塑料原料中的分散均匀性。
[0019]作为优选：所述高流动性聚丙烯塑料的制备原料中还包括1
‑
3重量份的马来酸酐接枝聚丙烯。
[0020]通过采用上述技术方案，马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂加入，可增强滑石粉与聚丙烯树脂的粘结性，起到桥梁作用，在熔融状态下，起到增塑和润滑的作用，使共混体系的粘度降低，提高了聚丙烯塑料的熔融流动速率。
[0021]作为优选：所述高流动性聚丙烯塑料的制备原料中还包括10
‑
30重量份的纳米硅酮粉。
[0022]通过采用上述技术方案，纳米硅酮粉作为润滑剂加入，可提高聚丙烯树脂的熔融...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高流动性聚丙烯塑料，其特征在于，其由包括如下重量份的原料制得：聚丙烯树脂80
‑
100份、过氧化二异丙苯3
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7份、纳米二氧化硅微球5
‑
10份、滑石粉10
‑
20份、聚烯烃弹性体30
‑
40份、氧化聚乙烯蜡5
‑
10份、纤维素纳米晶体20
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30份、抗氧化剂1
‑
3份、成核剂0.5
‑
1份和润滑剂1
‑
3份。2.根据权利要求1所述的高流动性聚丙烯塑料，其特征在于，其由包括如下重量份的原料制得：聚丙烯树脂85
‑
95份、过氧化二异丙苯4
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6份、纳米二氧化硅微球6
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9份、滑石粉14
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18份、聚烯烃弹性体34
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38份、氧化聚乙烯蜡7
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9份、纤维素纳米晶体24
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28份、抗氧化剂1.5
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2.5份、成核剂0.7
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0.9份和润滑剂1.5
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2.5份。3.根据权利要求1所述的高流动性聚丙烯塑料，其特征在于， 所述滑石粉通过疏水改性处理而得。4.根据权利要求3所述的高流动性聚丙烯塑料，其特征在于，所述滑石粉改性的具体操作如下：将异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯与液体石蜡以质...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东升，陈炜，王鹏，刘罡，李玉庆，郭承晓，
申请(专利权)人：天集化工助剂沧州有限公司天罡新材料廊坊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：