本发明专利技术公开了一种高熔体强度的聚丙烯材料及其制备方法与应用，该聚丙烯材料是由65-99.79份聚丙烯、0.01-10份引发剂、0.1-10份多官能团单体、0.1-5份自由基稳定剂和0-10份惰性加工助剂制备得到，所述的自由基稳定剂为镧系稀土氧化物、镧系稀土元素的羧酸盐，镧系稀土元素的环烷酸络合物或二硫代氨基甲酸稀土化合物；所述的镧系稀土元素不包括钷。本发明专利技术通过控制聚丙烯、引发剂、多官能团单体的比例，增加接枝反应的时间，利用稀土类物质抑制聚丙烯的降解、提高自由基寿命，从而获得性能稳定的长支链的高熔体强度聚丙烯，提高常规聚丙烯的使用性能；本发明专利技术的方法操作容易，便于控制，易于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于改性聚丙烯
，具体涉及一种由线性聚丙烯以反应挤出法制备得到的具有长链支化结构的高熔体强度聚丙烯材料，及其制备方法与应用。
技术介绍
泡沫塑料具有质轻、隔热、缓冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点，因此在日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业等领域得到广泛应用。与聚苯乙烯泡沫塑料和聚乙烯泡沫塑料相比，聚丙烯泡沫有很多独特的优点如优良的耐热性，良好的低温特性，尺寸形状恢复稳定性，显著的隔热性等。然而，聚丙烯的发泡非常困难。其主要原因是聚丙烯是一种结晶聚合物，具有长链线性大分子结构，分子量分布相对较窄，导致软化点与熔点接近，熔程较短。这样聚丙烯在升温达到结晶熔融温度后， 聚合物的熔体粘度和强度会迅速下降。较低的熔体粘度和熔体强度不足以使发泡剂产生的气体保持住。使发泡的气体易于逃逸、聚集、气泡壁承受不住气泡压力而坍塌破裂，从而导致发泡难以控制。因此要生产发泡聚丙烯，首先要制备高熔体强度聚丙烯。制备高熔体强度可以通过两种途径提高分子量、加宽分子量分布和引入长支链结构。目前，主要采用的方法有射线辐照、反应挤出和原位聚合。Himont 公司(US5605936A，US5047485A)和 Basell 公司(US6306970B1)分别公开了采用低温真空或氮气中辐射聚丙烯产生自由基，然后升温接枝，成功得到高熔体强度聚丙烯。以这种方法得到的高熔体强度聚丙烯不含有凝胶，熔体弹性高并有明显的应变硬化效应，并已获得商业应用。但是辐射接枝方法主要的缺点是产生高能射线所需的设备投资大，限制了它的广泛应用。原位聚合的方法是利用茂金属催化剂在丙烯共聚合反应中产生长链支化结构。在丙烯聚合体系中加入特殊制备的端基带有乙烯基双键(-CH = CH2)的聚丙烯大分子单体， 使之与丙烯单体共聚，得到长链支化聚丙烯(US622M32，2001 ；Macromolecules 2002，35， 3838-3843 ；Macromol. Rapid Commun. 2001，22，1488-1492)。但是由于位阻的原因，具有较低分子量的大分子单体更易于插入到聚丙烯分子链中，形成支化结构。而具有较高分子量的大分子单体不易插入，从而造成支化链长度达不到形成链缠结的临界分子量，不能有效提高熔体强度。反应挤出方法设备和工艺简单，是最适宜工业化生产的方法。但是控制聚丙烯熔融接枝反应中的降解是该方法面临的最大问题。Graeb 1 ing (Macromolecules, 2002, 35, 4602-4610)采用秋兰姆类单体抑制由过氧化物引发而产生的聚丙烯降解，制备高熔体强度聚丙烯。这类物质可以和聚丙烯主链上的自由基可逆的结合，从而起到稳定自由基的作用。但是这样会使反应体系中可接枝聚丙烯自由基数目减少，而反应挤出过程的反应时间有限，自由基数目的减少会直接影响单体的接枝效率
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种高熔体强度的聚丙烯材料，该聚丙烯材料具有较高的熔体强度，同时还具有优异的物理机械性能和可发泡性能。本专利技术的另一目的在于提供上述高熔体强度的聚丙烯材料的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述高熔体强度的聚丙烯材料的用途。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种高熔体强度的聚丙烯材料，是由以下重量份数的成分制备得到聚丙烯65-99. 79 份引发剂0.01-10 份多官能团单体0. 1-10份自由基稳定剂0. 1-5份惰性加工助剂0-10份；优选地，本专利技术的高熔体强度的聚丙烯材料由以下重量份数的成分制备得到聚丙烯86. 7-99. 79 份引发剂0.01-0. 3 份多官能团单体0. 1-2. 5份自由基稳定剂0. 1-0. 5份惰性加工助剂0-10份。所述的聚丙烯为共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯，其熔融指数范围为 0. l-50g/10min(ASTM D1238，230°C，2. 16kg)，熔融指数优选 3. 2g/10min ；所述的引发剂为过氧化物，优选2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基过氧基_3_己炔、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、对甲基异丙苯基过氧化氢、过氧化氢二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二氢过氧基己烷、二叔丁基过氧化物、 过氧化二异丙苯、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化二乙酸、过氧化二碳酸酯、过氧化二丙酰、过氧化二丁酰、过氧化二辛酰或过氧化二癸酰中的一种，特别优选过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯或过氧化二碳酸酯中的一种。所述的多官能团单体为含有双官能团或三官能团的丙烯酸酯，优选2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸三丙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种，特别优选乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或1，6_己二醇二丙烯酸酯中的一种。所述的自由基稳定剂为稀土类物质，其主要作用是延长自由基寿命，但是不与自由基结合，从而抑制聚丙烯降解和提高体系中自由基的浓度。所述的自由基稳定剂优选镧系稀土氧化物、镧系稀土元素的羧酸盐，镧系稀土元素的环烷酸络合物或二硫代氨基甲酸稀土化合物，所述的镧系稀土元素不包括钷；所述的镧系稀土元素的羧酸盐为丁二酸盐、癸二酸盐、月桂酸盐、十四酸盐、十六酸盐或硬脂酸盐，优选硬脂酸盐，特别优选硬脂酸镧；所述的镧系稀土元素的环烷酸络合物为环烷酸镧、环烷酸铈、环烷酸镨、环烷酸钕或环烷酸钬中的一种以上；所述的二硫代氨基甲酸稀土化合物的通式为LnMn，其中，Ln为 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 或 Lu 中的一种以上；η 为 1-10 ；M具有如下结构权利要求1.一种高熔体强度的聚丙烯材料，其特征在于是由以下重量份数的成分制备得到 聚丙烯65-99. 79份引发剂 0.01-10份多官能团单体0. 1-10份自由基稳定剂0. 1-5份惰性加工助剂0-10份；所述的自由基稳定剂为镧系稀土氧化物、镧系稀土元素的羧酸盐，镧系稀土元素的环烷酸络合物或二硫代氨基甲酸稀土化合物；所述的镧系稀土元素不包括钷。2.根据权利要求1所述的高熔体强度的聚丙烯材料，其特征在于所述的高熔体强度的聚丙烯材料由以下重量份数的成分制备得到聚丙烯86. 7-99. 79份引发剂 0.01-0. 3份多官能团单体0. 1-2. 5份自由基稳定剂0. 1-0. 5份惰性加工助剂0-10份。3.根据权利要求1所述的高熔体强度的聚丙烯材料，其特征在于所述聚丙烯的熔融指数为 0. l-50g/10min。4.根据权利要求1所述的高熔体强度的聚丙烯材料，其特征在于所述聚丙烯的熔融指数为 3. 2g/10min。5.根据权利要求1所述的高熔体强度的聚丙烯材料，其特征在于所述的引发剂为2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于海鸥，杨霄云，王爱东，陶四平，肖鹏，夏建盟，宁凯军，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，绵阳东方特种工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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