專利名稱：一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以反應(yīng)擠出的方法由線性結(jié)構(gòu)的聚丙烯制備的含有長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料及其制備方法。由此高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料可以得到含有細(xì)小均勻泡孔的發(fā)泡聚丙烯材料。
背景技術(shù)：
泡沫塑料具有密度小、比強(qiáng)度高、能量吸收能力強(qiáng)、隔音隔熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。在熱塑性的聚烯烴泡沫塑料中，與發(fā)泡聚苯乙烯和發(fā)泡聚乙烯相比，發(fā)泡聚丙烯具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)(1)聚丙烯的彎曲模量大約是1.52GPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于聚乙烯的約200MPa，因此聚丙烯泡沫的靜態(tài)載荷能力優(yōu)于聚乙烯；(2)聚丙烯的玻璃化溫度低于室溫，其無(wú)定形區(qū)在室溫下處于高彈態(tài)，而無(wú)定形的聚苯乙烯(玻璃化溫度為105℃)在室溫下處于玻璃態(tài)，因此聚丙烯泡沫的沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯泡沫；(3)聚苯乙烯泡沫在105℃以上使用時(shí)，發(fā)生軟化和變形；聚乙烯泡沫也很少在100℃以上使用，而聚丙烯泡沫的熔點(diǎn)比較高(165℃)，耐高溫性能優(yōu)良?？梢栽诟邷丨h(huán)境中使用；(4)聚丙烯具有非常優(yōu)良的耐化學(xué)性能，可以與聚乙烯媲美；(5)由于側(cè)甲基的存在，聚丙烯易于發(fā)生降解，且聚丙烯泡沫便于回收利用，其環(huán)境友好性優(yōu)于其他發(fā)泡材料。正是基于上述優(yōu)點(diǎn)，發(fā)泡聚丙烯材料不僅可以替代現(xiàn)有的聚苯乙烯和聚乙烯泡沫，而且在許多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用尤其是在汽車工業(yè)和食品包裝工業(yè)的應(yīng)用極具競(jìng)爭(zhēng)力。
然而，與聚苯乙烯和聚乙烯相比，聚丙烯的發(fā)泡非常困難，其主要原因是通用聚丙烯的分子鏈為線性結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度升至其熔融溫度后，其熔體彈性急劇下降，而且在熔融狀態(tài)下，線性結(jié)構(gòu)的聚丙烯沒(méi)有應(yīng)變硬化效應(yīng)，較低的熔體強(qiáng)度無(wú)法保證氣泡增長(zhǎng)過(guò)程中泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力的作用，導(dǎo)致氣泡發(fā)生塌陷和破裂，這使得聚丙烯擠出發(fā)泡的加工窗口非常窄，適宜于通用聚丙烯發(fā)泡的溫度僅為4-6℃，以至于聚丙烯泡沫的開孔率很高，無(wú)法滿足使用要求。因此要生產(chǎn)擠出發(fā)泡的聚丙烯首先需要高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料。
理論上，提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度可以通過(guò)增大分子量、增寬分子量分布或者引入長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)。制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯的技術(shù)主要有輻射(過(guò)氧化物)接枝、化學(xué)交聯(lián)和共混改性等。
蒙岱爾公司在中國(guó)發(fā)明專利ZL94116148中介紹了在活性氧濃度小于15％的環(huán)境中，以高能射線對(duì)均聚和共聚聚丙烯或其組合物進(jìn)行1小時(shí)的輻射，然后再使輻射的自由基失活從而獲得支化的高熔體強(qiáng)度聚丙烯的方法。黑蒙特公司在中國(guó)發(fā)明專利CN86100791、CN1105033、CN1045107中以及巴塞爾公司在中國(guó)發(fā)明專利CN1313879中分別公開了類似的方法。據(jù)稱以這種方法得到的高熔體強(qiáng)度聚丙烯不含有凝膠，熔體彈性高并有明顯的應(yīng)變硬化效應(yīng)，因而在發(fā)泡及擠出涂覆等場(chǎng)合有廣泛的應(yīng)用前景。輻射接枝方法的主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生高能射線所需的設(shè)備投資很大從而導(dǎo)致制備的高熔體強(qiáng)度聚丙烯價(jià)格昂貴，這限制了它的廣泛應(yīng)用。
中國(guó)發(fā)明專利CN1693330介紹了將不飽和聚酯等含雙鍵的長(zhǎng)鏈分子通過(guò)引發(fā)劑接枝到聚丙烯分子鏈上從而形成支化結(jié)構(gòu)的方法，這種方法的弱點(diǎn)在于需要的長(zhǎng)鏈分子的量較大(含量在5％以上)，影響了材料的力學(xué)性能。
中國(guó)發(fā)明專利CN1869119提供了一種部分交聯(lián)的高熔體強(qiáng)度聚丙烯的制備方法，它是通過(guò)硅烷的水解將不同的聚丙烯分子鏈連接在一起，交聯(lián)后的聚丙烯的熔體強(qiáng)度有明顯的提高，這種方法的主要缺陷在于凝膠含量高達(dá)20％以上，這為材料的連續(xù)擠出發(fā)泡及回收重復(fù)使用帶來(lái)了很大的困難。中國(guó)發(fā)明專利CN1775851提供的是將馬來(lái)酸酐(酯)或丙烯酸酯接枝的聚丙烯通過(guò)小分子有機(jī)胺交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來(lái)提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度，該方法中大量使用了高熔指的接枝聚丙烯，這使由該方法所形成的材料的熔體強(qiáng)度受到明顯限制。
中國(guó)發(fā)明專利CN1594412提供的是通過(guò)將聚丙烯、相容劑和粘土共混來(lái)提高熔體強(qiáng)度的方法，在這種方法中，相容劑的存在對(duì)粘土的均勻分散是必不可少的，但相容劑本身的熔體強(qiáng)度一般很低，這嚴(yán)重影響了所形成的材料的熔體強(qiáng)度。
與輻射接枝不同，過(guò)氧化物引發(fā)接枝一般是通過(guò)反應(yīng)擠出在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行，設(shè)備投資較低，并且易于連續(xù)生產(chǎn)，因而更受關(guān)注。這種方法的難點(diǎn)在于如何控制降解和交聯(lián)等副反應(yīng)。
Wang Xiaochun(Journal of Applied Polymer Science，1996，Vol.61，1395-1404)和D.Graebling(Journal ofApplied Polymer Science，1996，Vol.66，809-819)分別報(bào)道了聚丙烯與多功能團(tuán)單體丙烯酸酯在過(guò)氧化物引發(fā)下，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融接枝制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯的方法。D.Graebling(Macromolecules，2002，Vol.35，4602-1410)更進(jìn)一步報(bào)道了通過(guò)引入秋蘭姆可以更好地控制接枝過(guò)程，得到不含凝膠的高熔體強(qiáng)度聚丙烯。
如中國(guó)發(fā)明專利CN1594412和CN1869119所述，納米粘土的引入對(duì)于聚丙烯體系熔體強(qiáng)度的提高是有益的，但只有在體系中以納米尺度均勻分散的粘土才會(huì)有這種作用。同時(shí)，粘土的均勻分散對(duì)于發(fā)泡過(guò)程中的氣泡成核階段有重要的意義，它可以作為成核劑引發(fā)氣泡的成核，而只有均勻分散的粘土才能使得大量氣泡同時(shí)成長(zhǎng)，提高泡孔密度和發(fā)泡倍率，均勻分散的粘土納米片層還可以對(duì)發(fā)泡氣體在氣泡生長(zhǎng)過(guò)程中的逃逸起到一定的阻隔作用。此外，已眾所周知的，納米粘土可以提高聚丙烯基體的剛度和耐熱性，這對(duì)發(fā)泡制品的應(yīng)用是非常有價(jià)值的。但如前所述，粘土的簡(jiǎn)單添加是不能形成納米尺度均勻分散的結(jié)構(gòu)的，而使用相容劑對(duì)于體系的熔體強(qiáng)度是十分不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述方法的局限，以反應(yīng)擠出的方法，在形成支化結(jié)構(gòu)的同時(shí)使粘土均勻分散，得到基本不含凝膠的、具有優(yōu)異物理機(jī)械性能和發(fā)泡性能的高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料，原料配比按重量份包括如下組分和含量組分(A)聚丙烯 100組分(B)有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑 0.002-4組分(C)多官能團(tuán)單體0.005-5組分(D)支化促進(jìn)劑 0.001-4組分(E)有機(jī)粘土0.1-10所述的材料中，有機(jī)粘土的分散尺度在10～100nm。
一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的制備方法，其步驟如下將聚丙烯、有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑、多官能團(tuán)單體、支化促進(jìn)劑、有機(jī)粘土預(yù)先混合均勻，然后喂入雙螺桿擠出機(jī)中，在控制的溫度、轉(zhuǎn)速及喂料速率條件下，進(jìn)行熔融擠出并造粒，制備成高熔體強(qiáng)度聚丙烯。
本發(fā)明方法的制備機(jī)理特征為有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑在高溫下分解產(chǎn)生自由基，它從聚丙烯分子鏈上脫去氫原子，產(chǎn)生大分子自由基，多官能團(tuán)單體丙烯酸酯可以插入到有機(jī)粘土片層之間，它在與大分子自由基進(jìn)行接枝反應(yīng)的同時(shí)，其反應(yīng)熱可以把有機(jī)粘土片層進(jìn)一步撐開并剝離，形成插層型的納米結(jié)構(gòu)，并使粘土在體系中以納米尺度均勻分散，而粘土片層也會(huì)對(duì)在層間進(jìn)行的丙烯酸酯的接枝反應(yīng)產(chǎn)生影響；因此，通過(guò)有機(jī)粘土的引入也可以控制支化結(jié)構(gòu)的形成。這就是所謂的原位接枝插層方法。在這一過(guò)程中，支化促進(jìn)劑秋蘭姆有穩(wěn)定大分子自由基的作用，無(wú)秋蘭姆存在時(shí)，大分子自由基很容易發(fā)生降解等副反應(yīng)而使得熔體強(qiáng)度大為降低。
當(dāng)有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑、多官能團(tuán)單體、支化促進(jìn)劑的用量低于上述下限值時(shí)，不足以產(chǎn)生含長(zhǎng)支鏈的結(jié)構(gòu)，也就不足以提高材料的熔體強(qiáng)度；當(dāng)它們的用量超過(guò)上述的上限值時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生明顯的凝膠。凝膠含量通過(guò)熱凝膠過(guò)濾試驗(yàn)測(cè)定，將該聚合物溶解在135℃的1％二甲苯溶液中，并過(guò)濾通過(guò)325目的銅網(wǎng)，烘干后計(jì)算未通過(guò)銅網(wǎng)的聚合物的比例即為凝膠含量。當(dāng)有機(jī)粘土的用量低于0.1重量份時(shí)，它不足以起到控制支化反應(yīng)、成核、阻隔和增強(qiáng)的作用；當(dāng)其用量高于7重量份時(shí)，則難以在聚合物基體中均勻分散。
本發(fā)明技術(shù)方案中所述的聚丙烯是聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物或兩者的共混物。
本發(fā)明技術(shù)方案中所述的有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑包括叔丁基過(guò)氧化氫、1，1，3，3-四甲基-丁基過(guò)氧化氫、異丙苯基過(guò)氧化氫、對(duì)甲基異丙苯基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化氫二異丙苯、2，5-二甲基-2，5-二氫過(guò)氧基己烷、環(huán)基酮過(guò)氧化物、甲基環(huán)基酮過(guò)氧化物、3，3，5-三甲基環(huán)基酮過(guò)氧化物、二叔丁基過(guò)氧化物、過(guò)氧化二異丙苯、叔丁基異丙苯基過(guò)氧化物、過(guò)氧化二乙酸、過(guò)氧化二碳酸酯、過(guò)氧化二丙酰、過(guò)氧化二丁酰、過(guò)氧化二辛酰、過(guò)氧化二癸酰、過(guò)氧化二月桂酰、雙(3，5，5-三甲基己酰)過(guò)氧化物、過(guò)氧化二苯甲酰、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過(guò)氧基-3-己炔。
本發(fā)明技術(shù)方案中所述的多官能團(tuán)單體包括三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯。
本發(fā)明技術(shù)方案中所述的支化促進(jìn)劑包括二硫化二甲基秋蘭姆、二硫化四丁基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、二硫化二甲基二苯基秋蘭姆。
本發(fā)明技術(shù)方案中所述的有機(jī)粘土是指用有機(jī)插層劑、分散介質(zhì)通過(guò)離子交換處理的粘土，或是用其他方法實(shí)現(xiàn)有機(jī)化的粘土，其中粘土是指蒙脫土、海泡石、累脫石、云母、伊利石或貝得石，有機(jī)插層劑包括烷基胺類，烷基銨鹽類，醇胺類，己內(nèi)酰胺，月桂酸胺，苯基乙胺，對(duì)苯二胺，分散介質(zhì)包括水，醇類，酮類。
本發(fā)明技術(shù)方案中所述的雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比在15-100的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速為10-500轉(zhuǎn)/分鐘，可控溫度在50-500℃之間，附加側(cè)向喂料裝置，液體定量加料裝置，真空排氣裝置。擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比最好在32-50的范圍內(nèi)；各段溫度最好控制在150-250℃，其中進(jìn)料段的溫度低于其它各段的溫度。
當(dāng)所制備的高熔體強(qiáng)度聚丙烯用于發(fā)泡時(shí)，可以采用擠出成型或壓制成型的工藝，發(fā)泡劑可以選用物理的或化學(xué)的發(fā)泡劑。


圖1為有機(jī)粘土在高熔體強(qiáng)度聚丙烯中插層示意圖。
圖2為線性結(jié)構(gòu)聚丙烯的泡孔結(jié)構(gòu)圖片。
圖3為高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的泡孔結(jié)構(gòu)圖片。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。
實(shí)施例1原材料組分(按重量份數(shù))組分(A)為均聚聚丙烯100份，大慶石化公司生產(chǎn)，牌號(hào)為T30S；組分(B)為過(guò)氧化二異丙苯0.08份(市售)；組分(C)為季戊四醇三丙烯酸酯1.2份(市售)；組分(D)為二硫化二甲基秋蘭姆0.10份(市售)；組分E為有機(jī)粘土(Nanomer I.44，美國(guó)Nanocor公司生產(chǎn))2份。
雙螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)及功能所采用的擠出機(jī)為同向旋轉(zhuǎn)積木式嚙合型雙螺桿擠出機(jī)，螺桿直徑為30mm，長(zhǎng)徑比為40，變頻調(diào)速，采用七段加熱控溫，在擠出機(jī)的第六段進(jìn)行真空排氣。
高熔體強(qiáng)度聚丙烯的制備用高速混合機(jī)，將上述所有組分混合均勻，然后在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)擠出造粒即制得本發(fā)明產(chǎn)品?？刂茢D出機(jī)轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分鐘，從喂料口到機(jī)頭各段溫度控制為150℃、170℃、180℃、190℃、195℃、195℃、185℃。
對(duì)比實(shí)施例1除不含組分E外，其它組分與制備過(guò)程與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例2原材料組分組分(A)為100份均聚聚丙烯，大慶石化公司生產(chǎn)，牌號(hào)為T30S；組分(B)為過(guò)氧化二異丙苯0.06份(市售)；組分(C)為季戊四醇三丙烯酸酯1.0份(市售)；組分(D)為二硫化二甲基秋蘭姆0.08份(市售)；組分E為有機(jī)粘土(Nanomer I.44，美國(guó)Nanocor公司生產(chǎn))2份。
其余操作步驟、實(shí)施方法均同實(shí)施例1。
對(duì)比實(shí)施例2除不含組分E外，其它組分與制備過(guò)程與實(shí)施例2相同。
由各實(shí)施例所得的材料性能見表1。
表1實(shí)施例與對(duì)比實(shí)施例性能數(shù)據(jù)表

在表1的數(shù)據(jù)中，熔體強(qiáng)度以RHEDTENS71.97(德國(guó)，GOTTFERT)熔體強(qiáng)度測(cè)量?jī)x測(cè)定，輥轉(zhuǎn)速為150rpm，加速度為20mm/s2，單螺桿三段溫度分別為160℃、190℃、210℃，?？跍囟葹?00℃；測(cè)定熔融與結(jié)晶溫度時(shí)的升降溫速率為20℃/min；MFI與各項(xiàng)力學(xué)性能按照ASTM的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。
比較兩個(gè)實(shí)施例與其對(duì)比實(shí)施例的性能可以發(fā)現(xiàn)，有機(jī)粘土的加入可以提高熔體強(qiáng)度、增加力學(xué)性能以及促進(jìn)結(jié)晶，這對(duì)聚丙烯發(fā)泡過(guò)程及由其所得的制品的性能是非常有利的。
表1中最后兩列的數(shù)據(jù)分別為聚丙烯基體T30S與Basell公司的高熔體強(qiáng)度聚丙烯產(chǎn)品Profax-814的性能。可見，以本發(fā)明方法所得到的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，無(wú)論是熔體強(qiáng)度還是力學(xué)性能，都明顯優(yōu)于基體，并且與Basell公司的同類產(chǎn)品的性能相當(dāng)。
這是由于前面所述的插層型納米結(jié)構(gòu)的形成，如圖1所示。圖中的曲線1、2、3分別為有機(jī)粘土、實(shí)施例1和對(duì)比實(shí)施例1的X射線衍射曲線，比較曲線1和2，由有機(jī)粘土001面衍射峰向小角方向的移動(dòng)可以說(shuō)明插層型納米結(jié)構(gòu)的形成。
圖2和圖3分別為以CO2為發(fā)泡劑由T30S和實(shí)施例1所得材料經(jīng)擠出物理發(fā)泡制成的發(fā)泡聚丙烯樣品的SEM圖片，可以發(fā)現(xiàn)，以實(shí)施例1所得的高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的泡孔更為均勻，發(fā)泡倍率更高。
權(quán)利要求
1.一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料，其特征在于所述材料的原料配比按重量份包括如下組分和含量聚丙烯100有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑0.002-4多官能團(tuán)單體 0.005-5支化促進(jìn)劑0.001-4有機(jī)粘土 0.1-10所述的材料中，有機(jī)粘土的分散尺度在10～100nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料，其特征在于所述的聚丙烯是聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物或兩者的共混物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料，其特征在于所述的有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑包括叔丁基過(guò)氧化氫、1，1，3，3-四甲基-丁基過(guò)氧化氫、異丙苯基過(guò)氧化氫、對(duì)甲基異丙苯基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化氫二異丙苯、2，5-二甲基-2，5-二氫過(guò)氧基己烷、環(huán)基酮過(guò)氧化物、甲基環(huán)基酮過(guò)氧化物、3，3，5-三甲基環(huán)基酮過(guò)氧化物、二叔丁基過(guò)氧化物、過(guò)氧化二異丙苯、叔丁基異丙苯基過(guò)氧化物、過(guò)氧化二乙酸、過(guò)氧化二碳酸酯、過(guò)氧化二丙酰、過(guò)氧化二丁酰、過(guò)氧化二辛酰、過(guò)氧化二癸酰、過(guò)氧化二月桂酰、雙(3，5，5-三甲基己酰)過(guò)氧化物、過(guò)氧化二苯甲酰、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過(guò)氧基-3-己炔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料，其特征在于所述的多官能團(tuán)單體包括三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料，其特征在于所述的支化促進(jìn)劑包括二硫化二甲基秋蘭姆、二硫化四丁基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、二硫化二甲基二苯基秋蘭姆。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種的高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料，其特征在于所述的有機(jī)粘土是指用有機(jī)插層劑、分散介質(zhì)通過(guò)離子交換處理的粘土，或是用其他方法實(shí)現(xiàn)有機(jī)化的粘土，其中粘土是指蒙脫土、海泡石、累脫石、云母、伊利石或貝得石，有機(jī)插層劑包括烷基胺類，烷基銨鹽類，醇胺類，己內(nèi)酰胺，月桂酸胺，苯基乙胺，對(duì)苯二胺，分散介質(zhì)包括水，醇類，酮類。
7.按權(quán)利要求1所述的一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的制備方法，其步驟如下將聚丙烯、有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑、多官能團(tuán)單體、支化促進(jìn)劑、有機(jī)粘土預(yù)先混合均勻，然后喂入雙螺桿擠出機(jī)中，在控制的溫度、轉(zhuǎn)速及喂料速率條件下，進(jìn)行熔融擠出并造粒，制備成高熔體強(qiáng)度聚丙烯。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的制備方法，其特征在于所述的雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比在15-100的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速為10-500轉(zhuǎn)/分鐘，可控溫度在50-500℃之間，附加側(cè)向喂料裝置，液體定量加料裝置，真空排氣裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的制備方法，其特征在于所述的雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比在32-50的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的制備方法，其特征在于擠出機(jī)的各段溫度控制在150-250℃，其中進(jìn)料段的溫度低于其它各段的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料及其制備方法。該材料的原料配比(按重量份)是聚丙烯100；有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑0.002－4；多官能團(tuán)單體0.005－5；支化促進(jìn)劑0.001－4；有機(jī)粘土0.1－10；有機(jī)粘土的分散尺度在10～100nm。其制備方法是將聚丙烯、有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑、多官能團(tuán)單體、支化促進(jìn)劑、有機(jī)粘土預(yù)先混合均勻，然后喂入雙螺桿擠出機(jī)中，在控制溫度、轉(zhuǎn)速及喂料速率條件下，進(jìn)行熔融擠出并造粒，制備成基本不含凝膠的高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料。在原位接枝插層過(guò)程中，有機(jī)粘土以納米尺度分散在聚合物基體中，均勻分散的納米粘土可以控制支化結(jié)構(gòu)的形成，提高材料的熔體強(qiáng)度和力學(xué)性能。本發(fā)明高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料適用于擠出發(fā)泡和其它熱成型工藝。
文檔編號(hào)C08F255/00GK101092500SQ20071006245
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者董金勇, 倪青林, 范家起, 徐懷書 申請(qǐng)人:唐山市福恩特防腐電氣控制設(shè)備有限公司