一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法、应用，所述的高熔体强度聚丙烯材料，通过聚丙烯、极性单体和第一引发剂进行熔融接枝，得到极性接枝聚丙烯；再通过金属盐与所述极性接枝聚丙烯进行离子改性，得到接枝结构的聚丙烯金属离聚物；然后将聚丙烯与所述聚丙烯金属离聚物进行交联，得到高熔体强度聚丙烯材料。本发明专利技术的高熔体强度聚丙烯材料高熔体强度聚丙烯材料，实现聚丙烯熔体强度的提高，同时，得到的所述高熔体强度聚丙烯材料性能优异，具有良好的力学性能。具有良好的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是指一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯作为一种应用最为广泛的通用塑料之一，具有熔点高、耐腐蚀、电绝缘性能好、机械性能优良、易加工和生产成本低等优异特点，广泛应用于包装材料、绝缘材料、汽车工业、电子通讯和卫生医疗等领域。然而，目前应用的聚丙烯材料大多是直链线型结构，分子量分布相对较窄，导致其在加工过程中熔程较短，加工窗口窄，在加工温度高于其熔点时聚丙烯的熔体强度和熔体黏度急剧下降，难以满足不同成型加工的要求。尤其是在发泡过程中，由于聚丙烯本身分子量较小，熔体强度较低，熔融状态下无应变硬化效应，使得气体难以保持在聚丙烯熔体中，导致泡孔大小不均，泡体塌陷，发泡倍率低，难以制备高质量的发泡产品。
[0003]高熔体强度聚丙烯是针对线型聚丙烯在发泡加工中的缺陷而开发的一种聚丙烯材料，可以通过引入长支链和加宽分子量分布，提高聚丙烯的熔体强度，改善应变硬化，很好地解决了发泡生产中的缺陷。但是，熔体强度的提高与力学性能的兼顾并不理想，高熔体强度聚丙烯材料的力学性能较差。
[0004]鉴于此，目前亟待提出一种力学性能优异的高熔体强度聚丙烯材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法、应用，以解决现有技术中的高熔体强度聚丙烯材料的力学性能较差的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：r/>[0007]一种高熔体强度聚丙烯材料，通过聚丙烯、极性单体和第一引发剂进行熔融接枝，得到极性接枝聚丙烯；再通过金属盐与所述极性接枝聚丙烯进行离子改性，得到接枝结构的聚丙烯金属离聚物；然后将聚丙烯与所述聚丙烯金属离聚物进行交联，得到高熔体强度聚丙烯材料。
[0008]优选地，所述高熔体强度聚丙烯材料为交联网络结构，熔融指数为1
‑
5g/10min，熔体强度为10
‑
70cN。
[0009]优选地，所述聚丙烯为熔融指数为0.1
‑
10g/10min的线性聚丙烯；
[0010]任选地，所述极性单体为酸酐、酸、酯、酰胺中的一种或多种；
[0011]优选地，所述极性单体为含不饱和键的酸酐、酸、酯、酰胺中的一种或多种。
[0012]任选地，所述的第一引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢中的一种或多种。
[0013]优选地，所述极性接枝聚丙烯通过如下重量份的原料制备得到：
[0014]聚丙烯100份、极性单体1
‑
10份、第一引发剂0.1
‑
0.5份。
[0015]优选地，所述极性接枝聚丙烯的制备原料还包括0.1
‑
1份的第一抗氧剂；
[0016]任选地，所述第一抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076和抗氧剂626中的一种或多种。
[0017]优选地，所述金属盐为金属锌盐、金属钠盐、金属镍盐及其水合物中的一种或多种。
[0018]优选地，聚丙烯金属离聚物通过如下重量份的原料制备得到：
[0019]所述极性接枝聚丙烯100份、金属盐5
‑
20份。
[0020]优选地，所述高熔体强度聚丙烯材料的制备原料包括：聚丙烯、所述聚丙烯金属离聚物、成核剂、第二引发剂、第二抗氧剂；
[0021]任选地，所述成核剂为滑石粉、纳米碳酸钙中的一种或多种；
[0022]任选地，所述的第二引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢中的一种或多种；
[0023]任选地，所述的第二抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂626中的一种或多种。
[0024]优选地，所述高熔体强度聚丙烯材料通过如下重量份的原料制备得到：
[0025]聚丙烯100份，聚丙烯金属离聚物5
‑
20份，成核剂0.1
‑
3份，第二引发剂0.05
‑
0.1份，第二抗氧剂0.1
‑
0.5。
[0026]优选地，所述聚丙烯为线性聚丙烯。
[0027]本专利技术还提供一种所述的高熔体强度聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
[0028](1)取聚丙烯、极性单体和第一引发剂进行熔融反应，得到极性接枝聚丙烯；
[0029](2)取金属盐与步骤(1)中的所述极性接枝聚丙烯进行熔融改性，得到接枝结构的聚丙烯金属离聚物；
[0030](3)取聚丙烯与步骤(2)中的所述聚丙烯金属离聚物进行交联反应，得到高熔体强度聚丙烯材料。
[0031]优选地，所述的高熔体强度聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
[0032](1)取聚丙烯、极性单体和第一引发剂，混合均匀，通过双螺杆挤出机进行熔融挤出反应，得到极性接枝聚丙烯；其中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为170
‑
200℃，螺杆转速为100
‑
200rpm；
[0033](2)取金属盐与步骤(1)中的所述极性接枝聚丙烯，通过双螺杆挤出机进行熔融挤出共混改性，得到接枝结构的聚丙烯金属离聚物；其中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为180
‑
220℃，螺杆转速为100
‑
200rpm；
[0034](3)取聚丙烯与步骤(2)中的所述聚丙烯金属离聚物，通过双螺杆挤出机或三螺杆挤出机进行熔融挤出交联反应，得到高熔体强度聚丙烯材料；其中，所述双螺杆挤出机或三螺杆挤出机的挤出温度为200
‑
260℃，螺杆转速为100
‑
300rpm。
[0035]本专利技术还提供一种所述的高熔体强度聚丙烯材料在发泡材料领域的应用。
[0036]本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
[0037](1)本专利技术的高熔体强度聚丙烯材料，通过聚丙烯、极性单体和第一引发剂进行熔融接枝，得到极性接枝聚丙烯；再通过金属盐与所述极性接枝聚丙烯进行离子改性，得到接枝结构的聚丙烯金属离聚物；然后将聚丙烯与所述聚丙烯金属离聚物进行交联，得到高熔
体强度聚丙烯材料。本专利技术的高熔体强度聚丙烯材料高熔体强度聚丙烯材料，通过聚丙烯、极性单体和第一引发剂进行熔融接枝，得到短支链高接枝率的极性接枝聚丙烯，很好地解决了难以制备高接枝率聚丙烯的问题。然后，在不添加其他助剂的情况下，利用金属离子键间的作用，通过金属盐对极性接枝聚丙烯离子改性，得到所述聚丙烯金属离聚物，最后，利用聚丙烯金属离聚物的离子和引发剂的作用，在所述聚丙烯金属离聚物与聚丙烯分子链的物理缠结，和聚丙烯分子链间化学交联的协同作用下，得到网络结构可调控的高熔体强度聚丙烯，以改善聚丙烯离聚物分子量小、聚丙烯熔体强度低的缺陷，实现聚丙烯熔体强度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高熔体强度聚丙烯材料，其特征在于，通过聚丙烯、极性单体和第一引发剂进行熔融接枝，得到极性接枝聚丙烯；再通过金属盐与所述极性接枝聚丙烯进行离子改性，得到接枝结构的聚丙烯金属离聚物；然后将聚丙烯与所述聚丙烯金属离聚物进行交联，得到高熔体强度聚丙烯材料。2.根据权利要求1所述的高熔体强度聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为熔融指数为0.1
‑
10g/10min的线性聚丙烯；任选地，所述极性单体为酸酐、酸、酯、酰胺中的一种或多种；任选地，所述的第一引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的高熔体强度聚丙烯材料，其特征在于，所述极性接枝聚丙烯通过如下重量份的原料制备得到：聚丙烯100份、极性单体1
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10份、第一引发剂0.1
‑
0.5份。4.根据权利要求3所述的高熔体强度聚丙烯材料，其特征在于，所述极性接枝聚丙烯的制备原料还包括0.1
‑
1份的第一抗氧剂；任选地，所述第一抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076和抗氧剂626中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的高熔体强度聚丙烯材料，其特征在于，所述金属盐为金属锌盐、金属钠盐、金属镍盐及其水合物中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的高熔体强度聚丙烯材料，其特征在于，聚丙烯金属离聚物通过如下重量份的原料制备得到：所述极性接枝聚丙烯100份、金属盐5

【专利技术属性】
技术研发人员：王武聪，金华，冯娇娇，陈斌艺，杜中杰，缪徐然，雷方灿，
申请(专利权)人：中化石化销售有限公司，
类型：发明
国别省市：