專利名稱：：一種具有良好親水性的改性聚丙烯樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種聚丙烯樹脂，更具體地說是涉及一種具有良好親水性的改性聚丙烯樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚丙烯(PP)是目前產(chǎn)量及用量僅次于聚乙烯(PE)的第二大樹脂品種，2004年全球PP生產(chǎn)能力已突破4000萬噸。自1957年P(guān)P實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來，PP已成為通用熱塑性塑料中歷史短、發(fā)展和增長快的塑料品種，其應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛，成為目前國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的材料。聚丙烯屬熱塑性塑料，平均分子量為10~50萬，比重為0.89~0.91g/cm3,熔點(diǎn)為164~170°C。由于聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)是由非極性丙烯催化聚合而成，分子結(jié)構(gòu)中為碳-碳及碳-氫飽和鍵，因此它具有優(yōu)異的電絕緣性，化學(xué)穩(wěn)定性與憎水性。此外，PP又是半結(jié)晶、非極性的聚合物，其分子鏈不具備高反應(yīng)活性的極性基團(tuán)，因此與其他極性聚合物和無機(jī)填料的相容性差。這些缺點(diǎn)限制了聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展，需要根據(jù)應(yīng)用對象與場合的不同進(jìn)行改性處理，目前涉及PP改性已申請的發(fā)明專利有115項(xiàng)，主要分為三大類一是從PP分子結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)通過化學(xué)接枝進(jìn)行改性，以便獲得一些特殊的使用性能；二是釆用與不同類型無機(jī)填料進(jìn)行共混改性，以便改善其耐熱性與力學(xué)性能；三是尋找阻燃物質(zhì)通過共混改性，以便改善其阻燃特性。近年來PP改性樹脂作為化工、冶金、環(huán)保行業(yè)氣體吸收塔填料以及發(fā)電行業(yè)玻璃鋼冷卻塔填料的使用愈來愈廣泛，新的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的PP樹脂的親水性差、親油性好，不能夠使得水或極性溶劑在填料表面潤濕成膜，嚴(yán)重影響吸收塔的傳質(zhì)性能。基于新的應(yīng)用，將高分子材料共混理論中大分子、非互溶性物質(zhì)在共混過程中的表面遷移理論以及表面活性劑對無機(jī)纖維的親油性改性作用結(jié)合起來有望實(shí)現(xiàn)對PP材料的親水性和熱變形溫度的改善，獲得一種具有較高熱變形溫度和較好親水性的改性聚丙烯樹脂。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較高熱變形溫度和較好親水性的聚丙烯材料及其制備方法，本發(fā)明所公開的聚丙烯改性材料在具有較高的熱變形溫度的同時具有較好的親水性。本發(fā)明釆用的技術(shù)方案一種具有良好親水性的改性聚丙烯樹脂，由下列組分組成(以質(zhì)量百分比計(jì))聚丙烯65-80%增韌劑5-15%增強(qiáng)劑20-30%表面活性劑0.2-1.0%其中，所述聚丙烯選自全同立構(gòu)型聚丙烯、間同立構(gòu)型聚丙烯或無規(guī)立構(gòu)型聚丙烯中的任何一種；所述增韌劑選自馬來酸酐接技聚丙烯、三元乙丙橡膠、熱塑性動態(tài)硫化接枝改性樹脂中的任何一種；所述增強(qiáng)劑選自中性或無堿性的玻璃纖維，其長度規(guī)格為1.0~6.0mm;所述表面活性劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一種與失水山梨醇單油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇單油酸酯的質(zhì)量百分比占50%。上述改性聚丙烯樹脂的制備方法，包括下列步驟將質(zhì)量百分比為65~80%的聚丙烯、5~15%的增韌劑、20~30%的增強(qiáng)劑、0.2~1.0%的表面親水劑按配方混合均勻，混合時間為1030min,然后將混合后的物料加入到雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，熔體溫度為130~150°C、擠出溫度為180~200°C,其中所述聚丙烯選自全同立構(gòu)型聚丙烯、間同立構(gòu)型聚丙烯或無規(guī)立構(gòu)型聚丙烯中的任何一種；所述增韌劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯、三元乙丙橡膠、熱塑性動態(tài)硫化接技改性樹脂中的任何一種；所述增強(qiáng)劑選自中性或無堿性的玻璃纖維，其長度規(guī)格為1.0-6.0mm;所述表面活性劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一種與失水山梨醇單油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇單油酸酯的質(zhì)量百分比占50%。所述增強(qiáng)劑是無堿性玻璃纖維，其長度規(guī)格為2~3mm,在改性聚丙烯樹脂中的質(zhì)量百分比為20~25%。所述表面活性劑在改性聚丙烯樹脂中的質(zhì)量百分比為0.3~0.6%。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明制備的改性聚丙烯樹脂包含有四種組分，分別為高分子機(jī)體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑、表面親水劑，該改性聚丙烯樹脂的優(yōu)點(diǎn)在于具有較高的熱變形溫度的同時具有較好的親水性。具體實(shí)施方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，一種具有良好親水性的改性聚丙烯樹脂，由下列組分組成(以質(zhì)量百分比計(jì))聚丙烯65~80%增韌劑5~15%增強(qiáng)劑20-30%表面活性劑0.2~1.0%其中，所述聚丙烯選自全同立構(gòu)型聚丙烯、間同立構(gòu)型聚丙烯或無規(guī)立構(gòu)型聚丙烯中的任何一種；所述增韌劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯、三元乙丙橡膠、熱塑性動態(tài)硫化接枝改性樹脂中的任何一種；所述增強(qiáng)劑選自中性或無堿性的玻璃纖維，其長度規(guī)格為1.0~6.0mm;所述表面活性劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一種與失水山梨醇單油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇單油酸酯的質(zhì)量百分比占50%。上述改性聚丙烯樹脂的制備方法，包括下列步驟:將質(zhì)量百分比為65-80%的聚丙烯、5~15%的增韌劑、20~30%的增強(qiáng)劑、0.2~1.0%的表面親水劑按配方混合均勻，混合時間為1030min,然后將混合后的物料加入到雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，熔體溫度為130-150°C、擠出溫度為180~20(TC,其中所述聚丙烯選自全同立構(gòu)型聚丙烯、間同立構(gòu)型聚丙烯或無規(guī)立構(gòu)型聚丙烯中的任何一種；所述增軔劑選自馬來酸酐接技聚丙烯、三元乙丙橡膠、熱塑性動態(tài)硫化接枝改性樹脂中的任何一種；所述增強(qiáng)劑選自中性或無堿性的玻璃纖維，其長度規(guī)格為1.0~6.0mm;所述表面活性劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一種與失水山梨醇單油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇單油酸酯的質(zhì)量百分比占50%。所述增強(qiáng)劑是無堿性玻璃纖維，是獲得較高熱變形溫度的關(guān)鍵材料之一，其較優(yōu)的長度規(guī)格為23mm，在改性聚丙烯樹脂中的質(zhì)量百分比為20~25%。所述表面活性劑在改性聚丙烯樹脂中的質(zhì)量百分比較優(yōu)為0.3~0.6%。實(shí)施例1:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂6.5kg、3.Omm長度玻璃纖維2.5kg、增韌劑0.98kg、表面親水劑0.02kg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度13015(TC、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例1-1:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂6.5kg、1.Omm長度玻璃纖維2.5kg、增韌劑0.98kg、表面親水劑0.02kg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度130~150°C、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例l-2依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂6.5kg、6.Omm長度坡璃纖維2.5kg、增韌劑0.98kg、表面親水劑0.02kg。其制備方法為將髙分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度130~15(TC、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例2:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂6.Okg、3.Omm長度玻璃纖維3.Okg、增韌劑0.95kg、表面親水劑0.05kg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度130~150°C、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例2-1:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂6.Okg、1.Omm長度玻璃纖維3.Okg、增韌劑0.95kg、表面親水劑0.05kg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度130-15(TC、擠出溫度180-20(TC。實(shí)施例2-2:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂6.Okg、6.0咖長度玻璃纖維3.Okg、增韌劑0.95kg、表面親水劑0.05kg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度130~150°C、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例3:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂6.5kg、3.Omm長度玻璃纖維2.5kg、增韌劑0.9kg、表面親水劑0.lkg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度130-15(TC、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例3-1:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂6.5kg、1.Omm長度玻璃纖維2.5kg、增韌劑0.9kg、表面親水劑0.lkg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度13015(TC、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例3-2:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂6.5kg、6.Omm長度坡璃纖維2.5kg、增韌劑0.9kg、表面親水劑O.lkg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增軔劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10-30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度130~150°C、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例4:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂7.Okg、3.Omm長度玻璃纖維2.Okg、增韌劑0.95kg、表面親水劑0.05kg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10-30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度130~150°C、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例4-1:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂7.Okg、1.Omm長度玻璃纖維2.Okg、增韌劑0.95kg、表面親水劑0.05kg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勻，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度13015(TC、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例4-2:依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)與方法制備10kg聚丙烯改性親水性材料，具體原料配方為基體PP樹脂7.Okg、6.Omm長度玻璃纖維2.Okg、增韌劑0.95kg、表面親水劑0.05kg。其制備方法為將高分子基體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑與表面親水劑按配方質(zhì)量配比要求進(jìn)行混合均勾，混合時間為10~30min。然后將混合后的料加入雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，相應(yīng)溫度制度為熔體溫度130-15(TC、擠出溫度180~200°C。實(shí)施例中改性PP樹脂性能表征表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>2-10.7642.3114.2126.432.12-20.5749.0120.7139.035.630.8573.1127.6135.931.23-10.7970.3130.2139.033.53-20.8177.0125.6128.731.940.7565.0115.3123.929.04-10.8370.0108.9128.030.24-20.6972.5121.3124.529.8可見本發(fā)明改性聚丙烯樹脂的優(yōu)點(diǎn)在于具有較高的熱變形溫度的同時具有較好的親水性。以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種具有良好親水性的改性聚丙烯樹脂，由下列組分組成(以質(zhì)量百分比計(jì))聚丙烯65～80％增韌劑5～15％增強(qiáng)劑20～30％表面活性劑0.2～1.0％其中，所述聚丙烯選自全同立構(gòu)型聚丙烯、間同立構(gòu)型聚丙烯或無規(guī)立構(gòu)型聚丙烯中的任何一種；所述增韌劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯、三元乙丙橡膠、熱塑性動態(tài)硫化接枝改性樹脂中的任何一種；所述增強(qiáng)劑選自中性或無堿性的玻璃纖維，其長度規(guī)格為1.0～6.0mm；所述表面活性劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一種與失水山梨醇單油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇單油酸酯的質(zhì)量百分比占50％。2.權(quán)利要求1所述改性聚丙烯樹脂的制備方法，包括下列步驟-.將質(zhì)量百分比為65~80%的聚丙烯、5~15%的增韌劑、20~30%的增強(qiáng)劑、0.2~1.0%的表面親水劑按配方混合均勻，混合時間為1030min,然后將混合后的物料加入到雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，熔體溫度為130~150°C、擠出溫度為180~200°C，其中所述聚丙烯選自全同立構(gòu)型聚丙烯、間同立構(gòu)型聚丙烯或無規(guī)立構(gòu)型聚丙烯中的任何一種；所述增韌劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯、三元乙丙橡膠、熱塑性動態(tài)硫化接枝改性樹脂中的任何一種；所述增強(qiáng)劑選自中性或無堿性的玻璃纖維，其長度規(guī)格為1.0~6.0mm;所述表面活性劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一種與失水山梨醇單油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇單油酸酯的質(zhì)量百分比占50%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述改性聚丙烯樹脂的制備方法，其特征是所述增強(qiáng)劑是無堿性坡璃纖維，其長度規(guī)格為2~3mm,在改性聚丙烯樹脂中的質(zhì)量百分比為20-25%。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述改性聚丙烯樹脂的制備方法，其特征是所述表面活性劑在改性聚丙烯樹脂中的質(zhì)量百分比為0.3~0.6%。全文摘要本發(fā)明公開了一種具有良好親水性的改性聚丙烯樹脂及其制備方法，本發(fā)明是將質(zhì)量百分比為65～80％的聚丙烯、5～15％的增韌劑、20～30％的增強(qiáng)劑、0.2～1.0％的表面親水劑按配方混合均勻，混合時間為10～30min，然后將混合后的物料加入到雙螺桿混煉擠出機(jī)進(jìn)行高溫混煉，并擠出造粒，熔體溫度為130～150℃、擠出溫度為180～200℃，制備出改性的聚丙烯。本發(fā)明制備的改性聚丙烯樹脂包含有四種組分，分別為高分子機(jī)體樹脂、增韌劑、增強(qiáng)劑、表面親水劑，該改性聚丙烯樹脂的優(yōu)點(diǎn)在于具有較高的熱變形溫度的同時具有較好的親水性。文檔編號C08L23/12GK101157777SQ20071017069公開日2008年4月9日申請日期2007年11月21日優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日發(fā)明者姚國英,朱存福,金鳴林申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院