一种聚丁烯合金材料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚丁烯合金材料、其制备方法及应用。所述聚丁烯合金材料由包括以下重量份数组分的原料制备得到：含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂100份；抗氧剂0.1～5份；吸卤素剂0.01～0.2份；色母料0.1～5份；含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂中，高等规聚丁烯

【技术实现步骤摘要】
一种聚丁烯合金材料、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种聚丁烯合金材料、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]聚丁烯合金既具有聚丁烯
‑
1优异的耐蠕变、耐高温、低收缩性和高抗冲性能的优点，又具备聚丙烯的高模量、高表面硬度和快速成型的特点，因此可以作为管材料应用于建筑管道和工业管道领域。
[0003]然而，聚丁烯合金的两种主要组分等规聚丁烯
‑
1和等规聚丙烯均具有复杂的晶型结构及不同的结晶特点。等规聚丁烯
‑
1是一种半结晶性聚合物，存在多种晶型结构，其从熔体中冷却后由热力学不稳定的晶型II转变为稳定的晶型I周期较长，往往需要7天以上才呈现出稳定的性能；等规聚丙烯也属于半结晶性聚合物，具有结晶速率慢、结晶度较低、在成型过程中易形成较大尺寸球晶等缺点。这些结晶缺陷及问题将直接影响聚丁烯合金的综合性能及应用。
[0004]目前，在工业生产中主要通过在聚丁烯合金加工过程中添加成核剂的方法来加快聚合物的晶型转变过程，改善其结晶缺陷。常用的聚丁烯合金成核剂诸如芳香族酰胺类(CN 104629195 B、CN 104629184 B)、二元酸金属盐类(CN 111440387 A)、山梨醇类(CN 111286128 A)、纳米二氧化硅(CN 113563670A)等，其添加的成核剂浓度较高，通常为500～2000ppm，如此高浓度的添加量不仅会影响聚丁烯合金的物理力学性能而且在加工过程中会出现比较难闻的气味，造成环境污染，并且成核剂无法在聚丁烯合金基体中均匀分散，影响产品质量稳定性和综合性能。此外，高浓度的成核剂添加大幅增加了聚丁烯合金的加工成本。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种聚丁烯合金材料、其制备方法及应用，本专利技术提供的聚丁烯合金材料无需在加工造粒过程中再次添加大剂量成核剂，得到的聚丁烯合金材料的弯曲性能、耐热性能、耐热氧老化性能、尺寸稳定性能较优，可以作为管材及管件使用。
[0006]本专利技术提供了一种聚丁烯合金材料，由包括以下重量份数组分的原料制备得到：
[0007][0008]所述含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂中，高等规聚丁烯
‑
1的质量含量为60％～95％，高等规聚丙烯的质量含量为1％～20％，聚丁烯
‑1‑
聚丙烯共聚物的质量含量为1％～5％，无规聚丁烯
‑
1与无规聚丙烯的质量含量为0.01％～5％，聚合物成核剂的质量含量
为0.01％～0.05％。
[0009]优选的，所述聚合物成核剂包括聚乙烯基环戊烷、聚乙烯基环己烷、聚乙烯基
‑2‑
甲基环己烷、聚3
‑
甲基
‑1‑
丁烯、聚3
‑
乙基
‑1‑
己烯、聚3
‑
甲基
‑1‑
戊烯和聚苯乙烯中的至少一种。
[0010]优选的，所述含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂在190℃、2.16kg砝码条件下的熔体质量流动速率为0.4～2g/10min。
[0011]优选的，所述抗氧剂包括主抗氧剂和助抗氧剂；
[0012]所述主抗氧剂包括抗氧剂2246、抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂1330中的至少一种；所述助抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂626和抗氧剂9228中的至少一种；
[0013]所述主抗氧剂和助抗氧剂的质量比为1：1～4。
[0014]优选的，所述吸卤素剂包括硬脂酸钠、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的至少一种。
[0015]优选的，所述色母料按重量份数计包括：
[0016][0017]所述分散剂包括聚乙烯蜡和/或聚乙二醇。
[0018]本专利技术还提供了一种上文所述的聚丁烯合金材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]A)将含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂、抗氧剂、吸卤素剂和色母料混匀后，得到混合物料；
[0020]B)将所述混合物料进行挤出造粒，得到聚丁烯合金材料。
[0021]优选的，所述挤出造粒的工艺参数包括：
[0022]一区温度为140～160℃，二区温度为160～170℃，三区温度为170～200℃，四区温度为170～200℃，五区温度为180～210℃，机头温度为180～210℃；主机转速100～300r/min，熔体压力4～10MPa。
[0023]优选的，所述挤出造粒在双螺杆挤出机中进行；
[0024]所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40～80：1。
[0025]本专利技术还提供了一种上文所述的聚丁烯合金材料，或上文所述的制备方法制得的聚丁烯合金材料作为管材或管件材料的应用。
[0026]本专利技术提供了一种聚丁烯合金材料，由包括以下重量份数组分的原料制备得到：含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂100份；抗氧剂0.1～5份；吸卤素剂0.01～0.2份；色母料0.1～5份；所述含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂中，高等规聚丁烯
‑
1的质量含量为60％～95％，高等规聚丙烯的质量含量为1％～20％，聚丁烯
‑1‑
聚丙烯共聚物的质量含量为1％～5％，无规聚丁烯
‑
1与无规聚丙烯的质量含量为0.01％～5％，聚合物成核剂的质量含量为0.01％～0.05％。本专利技术提供的聚丁烯合金材料在保持聚丁烯合金优异性能的基础上，弯曲性能、耐热性能、耐热氧老化性能、尺寸稳定性能均有明显改善，并且成核剂用量大幅降低，生产成本更低，生产过程更加安全环保，可以作为管材及管件材料使用。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本专利技术提供了一种聚丁烯合金材料，由包括以下重量份数组分的原料制备得到：
[0029][0030]所述含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂中，高等规聚丁烯
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1的质量含量为60％～95％，高等规聚丙烯的质量含量为1％～20％，聚丁烯
‑1‑
聚丙烯共聚物的质量含量为1％～5％，无规聚丁烯
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1与无规聚丙烯的质量含量为0.01％～5％，聚合物成核剂的质量含量为0.01％～0.05％。在本专利技术的某些实施例中，所述含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂中，高等规聚丁烯
‑
1的质量含量为87.59％或87.92％，高等规聚丙烯的质量含量为8.0％或8.12％，聚丁烯
‑1‑
聚丙烯共聚物的质量含量为2.3％或2.08％，无规聚丁烯
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1与无规聚丙烯的质量含量为2.1％或1.86％，聚合物成核剂的质量含量为0.01％或0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丁烯合金材料，由包括以下重量份数组分的原料制备得到：所述含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂中，高等规聚丁烯
‑
1的质量含量为60％～95％，高等规聚丙烯的质量含量为1％～20％，聚丁烯
‑1‑
聚丙烯共聚物的质量含量为1％～5％，无规聚丁烯
‑
1与无规聚丙烯的质量含量为0.01％～5％，聚合物成核剂的质量含量为0.01％～0.05％。2.根据权利要求1所述的聚丁烯合金材料，其特征在于，所述聚合物成核剂包括聚乙烯基环戊烷、聚乙烯基环己烷、聚乙烯基
‑2‑
甲基环己烷、聚3
‑
甲基
‑1‑
丁烯、聚3
‑
乙基
‑1‑
己烯、聚3
‑
甲基
‑1‑
戊烯和聚苯乙烯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的聚丁烯合金材料，其特征在于，所述含有聚合物成核剂的聚丁烯合金树脂在190℃、2.16kg砝码条件下的熔体质量流动速率为0.4～2g/10min。4.根据权利要求1所述的聚丁烯合金材料，其特征在于，所述抗氧剂包括主抗氧剂和助抗氧剂；所述主抗氧剂包括抗氧剂2246、抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂1330...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾波，郑伟平，贾福祥，袁文博，王耀伟，
申请(专利权)人：山东京博聚烯烃新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：