本發(fā)明涉及一種透明聚丙烯的制備方法,主要是涉及成核劑、分散劑的復(fù)配及溶液制備方法。
背景技術(shù):
聚丙烯是一種性能優(yōu)良,價格便宜,用途廣泛的半透明結(jié)晶性聚合物,是三大通用塑料之一。通過添加聚丙烯透明成核劑能夠顯著提高聚丙烯材料的透明性,獲得透明聚丙烯塑料。目前市場上出售的聚丙烯透明成核劑主要有三類:山梨醇類,有機磷酸鹽類和松香型類。其增透原理均是通過添加透明成核劑使PP球晶細化至低于可見光波長來實現(xiàn)其透明性。三類透明劑各有其優(yōu)缺點,但都需要良好的分散性才能起到增透的作用。上述三類透明成核劑中有機磷酸鹽類和松香類成核劑分散效果沒有山梨醇類,但山梨醇類透明成核劑有異味。而有機磷酸鹽類和松香類透明成核劑沒有異味,且價格低廉,改性的PP色澤光亮。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了對有機磷酸鹽和松香型透明成核劑分散效果良好的分散劑,且針對有機磷酸鹽類透明成核劑和松香類透明成核劑分散不好的缺點設(shè)計了溶液制備方法,顯著提高了聚丙烯材料的透明性和韌性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的基本思想、目的和方法是如何分散透明成核劑。本發(fā)明首先是選用分散劑,然后設(shè)計一種增加分散性能的制備方法。
為了達到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種透明聚丙烯材料,由下列原材料按比例混合而成,所述比例為重量比:
等規(guī)聚丙烯為98%~99.5%、透明成核劑為0.5~1%、分散劑為0.2~1%
最佳技術(shù)方案,由下列比例混合制成:
等規(guī)聚丙烯為98.5%,透明成核劑為1%、分散劑為0.5%;
技術(shù)方案中所述的等規(guī)聚丙烯分子量在7×104~4×105。
技術(shù)方案中所述的透明成核劑為松香型成核劑,有機磷酸鹽類成核劑一種或任意比例混合的混合物。
技術(shù)方案中所述的分散劑為硬脂酸,硬脂酸鈣,硬脂酸鋅,硬脂酸鎂
任意按適當重量比例混合的混合物。
技術(shù)方案中所述的溶劑為下列之一或其混合物:二甲苯,氯仿,十氫萘,正庚烷。
制備方法包括以下步驟:
(1)預(yù)先對透明成核劑和分散劑混合均勻;
(2)將等規(guī)PP、透明成核劑和分散劑一起放入至溶劑中,升溫至130℃溶解。在通過升溫除去溶劑。
(3)將步驟2中的混合物在雙螺桿擠出機中擠出造粒,造粒的溫度在180-200℃之間;
(4)將擠出造粒得到的顆粒烘干后注塑,制成薄片或其他制品。注塑前烘干溫度在100~120℃之間。
從上述技術(shù)方案實施中采用的技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:
(1)采用的是一種新的思路和技術(shù),通過先溶解后熔融的方法來增加微量的透明成核劑在聚丙烯原料中的混合與分散。從而實現(xiàn)對聚丙烯材料成核透明 作用。
(2)相比直接采用的熔融共混法,由于其分散效果好,不僅聚丙烯透明性提高,且聚丙烯材料韌性也大大增加。
對比例1將有機磷酸鹽類聚丙烯透明成核劑、分散劑與聚丙烯按重量0.5%:0.3%:99.2%在160℃~210℃在雙螺桿擠出機上進行熔融共混,共混后切粒干燥與注塑機上制成薄片試樣,進行透明性和力學(xué)性能測試。結(jié)果為霧度為41.9%,抗拉強度38.7MPa,沖擊強度0.723KJ/m2,結(jié)晶溫度為127.6℃。
對比例2將松香類聚丙烯透明成核劑、分散劑與聚丙烯按重量0.5%:0.2%:99.5%在160℃~210℃在雙螺桿擠出機上進行熔融共混,共混后切粒干燥與注塑機上制成薄片試樣,進行透明性和力學(xué)性能測試。結(jié)果為霧度為46.7%,抗拉強度35.7MPa,沖擊強度0.654KJ/m2,結(jié)晶溫度為125.6℃。
對比例3將有機磷酸鹽類聚丙烯透明成核劑、分散劑與聚丙烯按重量0.5%:0.2%:99.3%先在130℃的十氫萘中溶解,再升溫除去十氫萘;然后將混合物在160~210℃在雙螺桿擠出機上進行熔融共混,共混后切粒干燥與注塑機上制成薄片試樣,進行透明性和力學(xué)性能測試。結(jié)果為霧度為30.7%,抗拉強度40.3MPa,沖擊強度1.432KJ/m2,結(jié)晶溫度為129.4℃。
具體實施方式
實施例1
按重量比99.3%:0.5%:0.2%稱取聚丙烯、有機磷酸鹽類透明成核劑和分散劑先在130℃的十氫萘中溶解,再升溫除去十氫萘;然后將混合物在160~210℃在雙螺桿擠出機上進行熔融共混,共混后切粒干燥與注塑機上制成薄片試樣,進行透明性和力學(xué)性能測試。結(jié)果為霧度為30.7%,抗拉強度40.3MPa,沖擊強度1.432KJ/m2,結(jié)晶溫度為129.4℃。
實施例2
按重量比99.3%:0.5%:0.2%稱取聚丙烯、有機磷酸鹽類透明成核劑和松香型成核劑混合物、分散劑先在130℃的十氫萘中溶解,再升溫除去十氫萘;然后將混合物在160~210℃在雙螺桿擠出機上進行熔融共混,共混后切粒干燥與注塑機上制成薄片試樣,進行透明性和力學(xué)性能測試。結(jié)果為霧度為28.7%,抗拉強度43.1MPa,沖擊強度1.568KJ/m2,結(jié)晶溫度為130.4℃。
實施例3
按重量比98.5%:1%:0.5%稱取聚丙烯、有機磷酸鹽類透明成核劑和松香型成核劑混合物、分散劑先在130℃的十氫萘中溶解,再升溫除去十氫萘;然后將混合物在160~210℃在雙螺桿擠出機上進行熔融共混,共混后切粒干燥與注塑機上制成薄片試樣,進行透明性和力學(xué)性能測試。結(jié)果為霧度為26.4%,抗拉強度40.2MPa,沖擊強度1.785KJ/m2,結(jié)晶溫度為132.2℃。