高强度高抗冲聚丙烯复合片材及其织物、聚丙烯复合材料以及其制法和应用制造技术

本发明专利技术涉及聚丙烯材料领域，公开了一种聚丙烯复合片材、聚丙烯织物、聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。该聚丙烯复合片材包括含有聚丙烯组合物A的薄膜层A、含有聚丙烯组合物B的薄膜层B和含有聚丙烯组合物C的薄膜层C；为CBABC片层结构；两侧的薄膜层B相同或不同，两侧的薄膜层C相同或不同，聚丙烯组合物A包括均聚聚丙烯a和抗冲共聚聚丙烯b；聚丙烯组合物B包括无规共聚聚丙烯β和均聚聚丙烯γ；聚丙烯组合物C包括无规共聚聚丙烯x；聚丙烯组合物B、C中独立地含有热粘合增强剂。通过该聚丙烯片材得到聚丙烯复合材料，能够同时具有很好的拉伸性能和抗冲性能，并且在较低的热压温度下制备依然具有很好的层间剥离强度。备依然具有很好的层间剥离强度。

【技术实现步骤摘要】
高强度高抗冲聚丙烯复合片材及其织物、聚丙烯复合材料以及其制法和应用


[0001]本专利技术涉及聚丙烯材料领域，进一步地说，是涉及一种高强度高抗冲聚丙烯复合片材及其织物、聚丙烯复合材料以及其制法和应用。

技术介绍

[0002]目前，具有易回收、轻量化的高强度高抗冲聚合物复合材料，尤其是具有自增强特性的聚合物复合材料，已经成为人们研究的热点之一。自增强聚合物复合材料的基体和增强相是由不同形态的同种聚合物构成。通常，增强相是高度取向的纤维或者扁带。
[0003]目前，大部分的自增强聚合物复合材料采用热压的方法进行制备，当对增强相在一定压力和温度下进行热压时，纤维状的增强相表面熔融成为基体熔体。基体的熔体和增强相的熔体在表面在熔融时发生共同结晶，使得二者牢固地粘结在一起，这样可以进一步提高两者之间的界面粘结强度。如US6312638B1中，将聚烯烃纤维进行热压，利用特定的温度和压力使熔融纺丝取向的聚烯烃表层部分熔融粘合在一起，从而制备出聚烯烃板。但是，该制备方法不仅对热压的温度敏感，热压温度高，范围窄，而且，在热压后，纺丝取向的纤维产生分解取向，从而使得纤维力学强度下降明显，自增强效果不好。
[0004]专利文献US8268439B2中将三层熔点不同形态不同聚烯烃进行热压获得聚烯烃复合材料，其中第一层和第三层为取向聚烯烃层，第二层为低熔点聚烯烃薄膜基层。且第二层基层聚烯烃熔融温度低于第一和第三层。不同层熔点设计能拓宽热压窗口，降低热压压力，但这种方法制成的热压复合材料的抗冲强度和层间剥离强度较小。
专利
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有的聚丙烯复合材料很难同时具备较宽的加工温度、较强的力学性能和较高的层间剥离强度。提供了一种高强度高抗冲聚丙烯复合材料的制备方法，由此方法得到的聚丙烯复合材料具有优异的力学性能，同时在较低的热压温度下和较宽的热压温度范围内具有很好的层间剥离强度。
[0006]本专利技术的目的之一是提供一种聚丙烯复合片材，包括含有聚丙烯组合物A 的薄膜层A、含有聚丙烯组合物B的薄膜层B和含有聚丙烯组合物C的薄膜层 C；所述聚丙烯复合片材为CBABC片层结构，以所述薄膜层A为中心，所述薄膜层B和所述薄膜层C从内到外依次位于所述薄膜层A的两侧；薄膜层A的两侧的薄膜层B相同或者不同，薄膜层A的两侧的薄膜层C相同或者不同；其中，聚丙烯组合物A包括均聚聚丙烯a和抗冲共聚聚丙烯b；所述聚丙烯组合物B 包括无规共聚聚丙烯β和均聚聚丙烯γ；所述聚丙烯组合物C包括无规共聚聚丙烯x；所述聚丙烯组合物B和所述聚丙烯组合物C中独立地含有热粘合增强剂。
[0007]根据本专利技术，薄膜层A两侧的薄膜层B相同或不同，薄膜层A的两侧的薄膜层C相同或者不同，在本专利技术一种优选的实施方式中，薄膜层A两侧的薄膜层B相同，和/或，薄膜层A的两侧的薄膜层C相同。
[0008]根据本专利技术，所述聚丙烯组合物A中各组分的含量可在较宽的范围内选择，在本专利技术一种优选的实施方式中，以所述聚丙烯组合物A的总重量为基准，所述聚丙烯组合物A包括50
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99wt％的均聚聚丙烯a，1
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50wt％的抗冲共聚聚丙烯b；优选地，所述聚丙烯组合物A包括70
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90wt％的均聚聚丙烯a，10
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30wt％的抗冲共聚聚丙烯b。
[0009]根据本专利技术，所述聚丙烯组合物B中各组分的含量可在较宽的范围内选择，在本专利技术一种优选的实施方式中，以所述聚丙烯组合物B的总重量为基准，所述聚丙烯组合物B包括30
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60wt％的热粘合增强剂，35
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55wt％的无规共聚聚丙烯β和5
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15wt％的均聚聚丙烯γ；优选地，所述聚丙烯组合物B包括35
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55wt％的热粘合增强剂，40
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55wt％的无规共聚聚丙烯β，和5
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10wt％的均聚聚丙烯γ。
[0010]所述聚丙烯组合物C中各组分的含量可在较宽的范围内选择，在本专利技术一种优选的实施方式中，以所述聚丙烯组合物C的总重量为基准，所述聚丙烯组合物C包括70
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99wt％的无规共聚聚丙烯x，1
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30wt％热粘合增强剂；优选地，所述聚丙烯组合物C包括80
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90wt％的无规共聚聚丙烯x，10
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20wt％的热粘合增强剂。
[0011]根据本专利技术，各薄膜层的厚度占比的选择范围较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，以所述聚丙烯复合片材的总厚度为基准，所述薄膜层A的厚度占总厚度的51％
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89％，优选为71％
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89％；所述聚丙烯薄膜层B的厚度占总厚度的 6％
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20％，优选为6％
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15％；所述聚丙烯薄膜层C的厚度占总厚度的5％
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30％，优选为5％
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15％。薄膜层A两侧的薄膜层B的厚度可以相同或不同，优选相同；薄膜层A两侧的薄膜层C的厚度可以相同或不同，优选相同。
[0012]所述聚丙烯片材的厚度不做限制，可根据其实际应用领域在较宽的范围内选择。优选地，所述聚丙烯片材厚度可为10
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1000μm，优选为30
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500μm，进一步优选为50
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300μm。
[0013]根据本专利技术，薄膜层A、B、C的厚度可以通过加工过程中挤出机熔体泵进行控制。
[0014]根据本专利技术，所述均聚聚丙烯a的选材范围较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，所述均聚聚丙烯a的熔点为160
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170℃；和/或，所述均聚聚丙烯a在 190℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5
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50g/10min，优选为1
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20g/10min，进一步优选为2.5
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18g/10min；和/或，所述均聚聚丙烯的等规度(mm)不小于 96％。
[0015]根据本专利技术，“和/或”指的是可以为其中任一种单一条件的情况，也可以为两种条件并存的情况。
[0016]根据本专利技术，所述抗冲共聚聚丙烯b的选材范围较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，所述抗冲共聚聚丙烯b与丙烯共聚的单体为乙烯或丁烯，优选为丁烯；和/或，所述抗冲共聚聚丙烯b的熔点为150
‑
170℃；和/或，所述抗冲共聚聚丙烯b在190℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5
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50g/10min，优选为 1
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20g/10min，进一步优选为2.5
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18g/10min；和/或，所述抗冲共聚聚丙烯b的悬臂梁冲击强度不小于20KJ/m2(23℃条件下检测)。
[0017]经本专利技术人研究，当聚丙烯组合物A的熔体质量流动速率和聚合物组成比例在优选的范围内时，组合物中抗冲共聚聚丙烯b能较好地吸收冲击能量，满足冲击性能的要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合片材，包括含有聚丙烯组合物A的薄膜层A、含有聚丙烯组合物B的薄膜层B和含有聚丙烯组合物C的薄膜层C；所述聚丙烯复合片材为CBABC片层结构，以所述薄膜层A为中心，所述薄膜层B和所述薄膜层C从内到外依次位于所述薄膜层A的两侧；薄膜层A的两侧的薄膜层B相同或者不同，薄膜层A的两侧的薄膜层C相同或者不同；其中，聚丙烯组合物A包括均聚聚丙烯a和抗冲共聚聚丙烯b；所述聚丙烯组合物B包括无规共聚聚丙烯β和均聚聚丙烯γ；所述聚丙烯组合物C包括无规共聚聚丙烯x；所述聚丙烯组合物B和所述聚丙烯组合物C中独立地含有热粘合增强剂。2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合片材，其特征在于：以所述聚丙烯组合物A的总重量为基准，所述聚丙烯组合物A包括50
‑
99wt％的均聚聚丙烯a，1
‑
50wt％的抗冲共聚聚丙烯b；优选地，所述聚丙烯组合物A包括70
‑
90wt％的均聚聚丙烯a，10
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30wt％的抗冲共聚聚丙烯b。3.根据权利要求1所述的聚丙烯复合片材，其特征在于：以所述聚丙烯组合物B的总重量为基准，所述聚丙烯组合物B包括30
‑
60wt％的热粘合增强剂，35
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55wt％的无规共聚聚丙烯β和5
‑
15wt％的均聚聚丙烯γ；优选地，所述聚丙烯组合物B包括35
‑
55wt％的热粘合增强剂，40
‑
55wt％的无规共聚聚丙烯β，和5
‑
10wt％的均聚聚丙烯γ。4.根据权利要求1所述的聚丙烯复合片材，其特征在于：以所述聚丙烯组合物C的总重量为基准，所述聚丙烯组合物C包括70
‑
99wt％的无规共聚聚丙烯x，1
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30wt％热粘合增强剂；优选地，所述聚丙烯组合物C包括80
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90wt％的无规共聚聚丙烯x，10
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20wt％的热粘合增强剂。5.根据权利要求1所述的聚丙烯复合片材，其特征在于：以所述聚丙烯复合片材的总厚度为基准，所述薄膜层A的厚度占总厚度的51％
‑
89％，优选为71％
‑
89％；所述聚丙烯薄膜层B的厚度占总厚度的6％
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20％，优选为6％
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15％；所述聚丙烯薄膜层C的厚度占总厚度的5％
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30％，优选为5％
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15％。6.根据权利要求1所述的聚丙烯复合片材，其特征在于：所述均聚聚丙烯a的熔点为160
‑
170℃；和/或，所述均聚聚丙烯a在190℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5
‑
50g/10min，优选为1
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20g/10min，进一步优选为2.5
‑
18g/10min；和/或，所述均聚聚丙烯a的等规度(mm)不小于96％。7.根据权利要求1所述的聚丙烯复合片材，其特征在于：所述抗冲共聚聚丙烯b与丙烯共聚的单体为乙烯或丁烯，优选为丁烯；和/或，所述抗冲共聚聚丙烯b的熔点为150
‑
170℃；和/或，所述抗冲共聚聚丙烯b在190℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5
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50g/10min，优选为1
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20g/10min，进一步优选为2.5
‑
18g/10min；和/或，所述抗冲共聚聚丙烯b的悬臂梁冲击强度不小于20KJ/m2。8.根据权利要求1所述的聚丙烯复合片材，其特征在于：所述无规共聚聚丙烯β的熔点为120
‑
140℃；和/或，
所述无规共聚聚丙烯β在190℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5
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50g/10min，优选为1
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20g/10min，进一步优选为3
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18g/10min；优选地，所述无规聚丙烯β为丙烯与乙烯和/或丁烯的共聚物，优选为乙烯
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丙烯
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丁烯三元共聚物和/或丙烯
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乙烯二元共聚物。9.根据权利要求1所述的聚丙烯复合片材，其特征在于：所述均聚聚丙烯γ的熔点为160
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170℃；和/或，所述均聚聚丙烯γ在190℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5
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50g/10min，优选为1
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20g/10min，进一步优选为2.5
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18g/10min；和/或，所述均聚聚丙烯γ的等规度(mm)不小于96％。10.根据权利要求1所述的聚丙烯复合片材，其特征在于：所述无规共聚聚丙烯x的熔点为120
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140℃；和/或，所述无规共聚聚丙烯x在190℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5
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50g/10min，优选为1
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20g/10min，进一步优选为3
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18g/10min；和/或，所述无规聚丙烯x为丙烯与乙烯和/或丁烯的共聚物，优选为乙烯
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丙烯
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丁烯三元共聚物和/或丙烯
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乙烯二元共聚物。11...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冯倩，初立秋，高达利，张师军，侴白舸，白弈青，夏礼栋，徐萌，徐凯，任月明，权慧，吕芸，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：