一种高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料及其制备方法与流程

1.本发明属于聚丙烯专用料生产技术领域，具体涉及一种高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料及其制备方法。


背景技术：

2.均聚聚丙烯由丙烯单体聚合而成，是常见塑料中密度最小的一种，具有较高的刚性、较强的拉伸屈服强度和良好的耐腐蚀性能。在文具玩具、电器用品、家庭用品、微波餐盒、收纳盒等领域应用广泛。但因其分子链规整度很高，材料的结晶度高，具有冲击性能较差、尺寸稳定性差、易老化、长期耐热稳定性差、对氧气及二氧化碳等气体的阻隔性较差等缺点，在一定程度上限制了其应用范围。因此，开发一种高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料可以改善均聚聚丙烯结晶行为，有效提升均聚聚丙烯的冲击性能，使其具有更广泛的应用。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.本发明提出一种高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料及其制备方法，改善均聚聚丙烯结晶行为，解决聚丙烯材料冲击性能差的技术问题。
5.(二)技术方案
6.为了解决上述技术问题，本发明提出一种高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料制备方法，该制备方法包括如下步骤：
7.s1.按以下质量份分别称取原料组分：聚丙烯粉料100份、抗氧剂0.01-0.1份、辅助抗氧剂0.01-0.15份、成核剂0.1-0.5份、卤素吸收剂0.01-0.1份、抗静电剂0.01-0.05份；
8.s2.将聚丙烯粉料、抗氧剂、辅助抗氧剂、成核剂、卤素吸收剂及抗静电剂在高速搅拌机中混合，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒、烘干，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。
9.进一步地，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，辅助抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，成核剂为脂肪类二羧酸盐类、环状二羧酸盐类、稀土化合物类、芳香族二酰胺类β晶型成核剂中的一种或多种混合物。
10.进一步地，受阻酚类抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种或多种混合物。
[0011]
进一步地，亚磷酸脂类抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种混合物。
[0012]
进一步地，β晶型成核剂为双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸锌、双环[2.2.1]庚烯-2,3-二羧酸锌、顺丁烯二酸锌、邻苯二甲酸锌中的一种或多种混合物。
[0013]
进一步地，卤素吸收剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、合成水滑石中的一种或多种混合物。
[0014]
进一步地，双螺杆挤出机的各温区温度控制为：第一段170-190℃，第二段180-200℃，第三段190-210℃，第四段190-210℃，第五段190-210℃，第六段190-210℃，机头温度180-200℃。
[0015]
进一步地，步骤s2中，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0016]
此外，本发明还提出一种高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料，该均聚聚丙烯材料采用上述方法制备得到。
[0017]
进一步地，均聚聚丙烯材料在230℃，2.16kg测试条件下，熔体流动速率为50-70g/min。
[0018]
(三)有益效果
[0019]
本发明提出一种高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料及其制备方法，该制备方法包括按以下质量份分别称取原料组分：聚丙烯粉料100份、抗氧剂0.01-0.1份、辅助抗氧剂0.01-0.15份、成核剂0.1-0.5份、卤素吸收剂0.01-0.1份、抗静电剂0.01-0.05份；将聚丙烯粉料、抗氧剂、辅助抗氧剂、成核剂、卤素吸收剂及抗静电剂在高速搅拌机中混合，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒、烘干，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。
[0020]
本发明通过调整抗氧剂、辅助抗氧剂、卤素吸收剂及抗静电剂的比例，能够达到提升均聚聚丙烯产品冲击强度的目的，使聚丙烯材料的成分更加安全，具有更加广泛的应用范围；使用的成核剂具有成核效率高、热稳定性好、与硬脂酸钙相容性好等特点，可有效改善均聚聚丙烯的冲击性能和低温韧性，且添加量少、成本低，产品分散性好，与聚丙烯粉料能混合的较为均匀，经过一次造粒就可以得到上述材料。此外，本发明具有操作简单，对设备及技术要求不高的特点。
具体实施方式
[0021]
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
[0022]
实施例1
[0023]
按质量份分别称取100份聚丙烯粉料、0.05份主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.1份成核剂双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸锌、0.05份卤素吸收剂硬脂酸钙及0.045份抗静电剂二羟基丙基十八烷酸酯在高速搅拌机中混合5min，得到混合料，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机各温区温度控制为：第一段170-180℃，第二段180-190℃，第三段190-200℃，第四段190-200℃，第五段190-200℃，第六段190-200℃，机头温度180-190℃，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。将所得材料置于烘干箱内，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0024]
实施例2
[0025]
按质量份分别称取100份聚丙烯粉料、0.05份主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.15份成核剂双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸锌、0.05份卤素吸收剂硬脂酸钙及0.045份抗静电剂二羟基丙基十八烷酸酯，在高速搅拌机中混合5min，得到混合料，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机各温区温度控制为：第一段170-180℃，第二段180-190℃，第三段
190-200℃，第四段190-200℃，第五段190-200℃，第六段190-200℃，机头温度180-190℃，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。将所得材料置于烘干箱内，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0026]
实施例3
[0027]
按质量份分别称取100份聚丙烯粉料、0.05份主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.2份成核剂双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸锌、0.05份卤素吸收剂硬脂酸钙及0.045份抗静电剂二羟基丙基十八烷酸酯，在高速搅拌机中混合5min，得到混合料，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机各温区温度控制为：第一段170-180℃，第二段180-190℃，第三段190-200℃，第四段190-200℃，第五段190-200℃，第六段190-200℃，机头温度180-190℃，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。将所得材料置于烘干箱内，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0028]
实施例4
[0029]
按质量份分别称取100份聚丙烯粉料、0.05份主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.4份成核剂双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸锌、0.05份卤素吸收剂硬脂酸钙及0.045份抗静电剂二羟基丙基十八烷酸酯，在高速搅拌机中混合5min，得到混合料，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机各温区温度控制为：第一段170-180℃，第二段180-190℃，第三段190-200℃，第四段190-200℃，第五段190-200℃，第六段190-200℃，机头温度180-190℃，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。将所得材料置于烘干箱内，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0030]
实施例5
[0031]
按质量份分别称取100份聚丙烯粉料、0.05份主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.15份成核剂双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸锌、0.05份卤素吸收剂硬脂酸钙及0.045份抗静电剂二羟基丙基十八烷酸酯，在高速搅拌机中混合5min，得到混合料，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机各温区温度控制为：第一段180-190℃，第二段190-200℃，第三段200-210℃，第四段200-210℃，第五段200-210℃，第六段200-210℃，机头温度190-200℃，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。将所得材料置于烘干箱内，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0032]
实施例6
[0033]
按质量份分别称取100份聚丙烯粉料、0.05份主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.15份成核剂双环[2.2.1]庚烯-2,3-二羧酸锌、0.05份卤素吸收剂硬脂酸钙及0.045份抗静电剂二羟基丙基十八烷酸酯，在高速搅拌机中混合5min，得到混合料，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机各温区温度控制为：第一段170-180℃，第二段180-190℃，第三段190-200℃，第四段190-200℃，第五段190-200℃，第六段190-200℃，机头温度180-190℃，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。将所得材料置于烘干箱内，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0034]
实施例7
[0035]
按质量份分别称取100份聚丙烯粉料、0.05份主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.15份成核剂顺丁烯二酸锌、0.05份卤素吸收剂硬脂酸钙及0.045份抗静电剂二羟基丙基十八烷酸酯，在高速搅拌机中混合5min，得到混合料，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机各温区温度控制为：第一段170-180℃，第二段180-190℃，第三段190-200℃，第四段190-200℃，第五段190-200℃，第六段190-200℃，机头温度180-190℃，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。将所得材料置于烘干箱内，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0036]
实施例8
[0037]
按质量份分别称取100份聚丙烯粉料、0.05份主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.15份成核剂邻苯二甲酸锌、0.05份卤素吸收剂硬脂酸钙及0.045份抗静电剂二羟基丙基十八烷酸酯，在高速搅拌机中混合5min，得到混合料，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机各温区温度控制为：第一段170-180℃，第二段180-190℃，第三段190-200℃，第四段190-200℃，第五段190-200℃，第六段190-200℃，机头温度180-190℃，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。将所得材料置于烘干箱内，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0038]
对比例
[0039]
按质量份分别称取100份聚丙烯粉料、0.05份主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.05份卤素吸收剂硬脂酸钙及0.045份抗静电剂二羟基丙基十八烷酸酯，在高速搅拌机中混合5min，得到混合料，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机各温区温度控制为：第一段170-180℃，第二段180-190℃，第三段190-200℃，第四段190-200℃，第五段190-200℃，第六段190-200℃，机头温度180-190℃，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料。将所得材料置于烘干箱内，烘干温度为70-80℃，烘干时间至少5小时。
[0040]
各实施例、对比例中的性能测试标准如下：
[0041]
(1)熔体流动速率：gb/t 3682.1-2018；
[0042]
(2)拉伸屈服应力：gb/t 1040.1-2018；
[0043]
(3)弯曲模量：gb/t 9341-2008；
[0044]
(4)悬臂梁冲击强度：gb/t 1843-2008；
[0045]
(5)洛氏硬度：gb/t 3398.2-2008。
[0046]
各实施例1-8及对比例制备得到的聚丙烯材料产品，经性能测试，其结果如下表所示：
[0047][0048]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。