CN110483900A - 一种滚塑聚丙烯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滚塑聚丙烯及其制备方法，该滚塑聚丙烯包括：共聚聚丙烯(PP)100份，成核剂0.01～0.5份，自由基引发剂0.05～2份，增白剂0.05～0.2份，吸酸剂0.1～1.0份，抗氧剂0.1～0.5份。将上述原料按配方比称量好并混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出，水冷拉条切粒；挤出机转速为100‑1000rpm，挤出机温度区间设置为130‑200度，即可得到所述滚塑聚丙烯。本发明的滚塑聚丙烯，通过磨粉机加工成20‑100目的粉体，适用于各种滚塑制品的制造，特别是化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、半透明城市景观制品等领域的滚塑制品，长期工作温度可达90℃以上，制品显示良好的刚性、冲击性能、很低的翘曲和收缩性。
Description
技术领域
本发明属于高分子新材料领域，具体涉及到一种滚塑聚丙烯及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)属于热塑性树脂，是五大通用树脂之一，用途广泛。具有易加工、抗冲击强度、抗挠曲性以及电绝缘性好等优点，广泛应用于轻工、农业、建材、包装、汽车等领域。
专利CN101490165A聚丙烯组合物的应用，系利用两种聚丙烯的组合物和成核剂组成。所述丙烯聚合物组分可全部为丙烯共聚物或全部为丙烯均聚物，但优选地所述丙烯聚合物组分包括丙烯均聚物和一种或多种丙烯共聚物。该发明的组合物还包括至少两种不同的成核剂。优选用于该发明的商购产品包括3,4-二甲基二亚苄基山梨醇，2,2-亚甲基-双-(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸钠，以及双【2,2-二甲基-双-(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸】铝。但更优选地，该发明中的组合物有聚合物成核剂成核，由包含乙烯基化合物单元的聚合物成核。该发明聚丙烯熔融指数无法在线调节，对滚塑不同体积、异型产品的适应性不高。
专利CN1864972A公开了一种滚塑成型用聚丙烯/弹性体合金的制备方法，通过将聚丙烯、弹性体、过氧化物和多官能团单体在挤出机中反应共混制备滚塑成型用聚丙烯/弹性体合金。可以获得具有不同流动性，高冲击强度，高刚性和耐热性能好的滚塑成型用聚丙烯/弹性体合金，能够满足多种滚塑制品成型工艺和使用性能的要求。该专利中弹性体的加入，不可避免损害聚丙烯的刚性。
专利CN105837932A涉及一种结晶聚丙烯树脂组合物的制备方法。该发明将羧酸(或者酸酐)和金属氧化物(或金属氢氧化物)的混合物作为反应单体，与等规均聚聚丙烯在螺杆挤出机上挤出，制得聚丙烯组合物。该发明的制备方法在挤出过程中，不同反应单体在聚丙烯熔体中进行反应生成新的成核剂，诱导聚丙烯成核结晶，改善聚丙烯的结晶性能，改善聚丙烯的宏观应用性能。应用这种加工过程中原位制备的成核剂比单独添加的成核剂成核效率更高，在性能改善上更为突出。该发明聚丙烯熔融指数亦无法灵活调节，对滚塑流动性要求高的产品的适应性不强。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的聚丙烯熔融指数无法灵活调节因而对滚塑流动性要求高的产品的适应性不强等缺陷，提供一种滚塑聚丙烯及其制备方法。本发明利用具有共聚PP与成核剂、自由基引发剂等复合，经双螺杆挤出机在线反应，生成具有双熔点峰的聚丙烯，更适合于滚塑成型工艺；经双螺杆挤出机在线反应，在线调节聚丙烯熔融指数，在线制备更高熔融指数的聚丙烯，更适合于大型中空滚塑制品的生产。该聚丙烯特别适合于滚塑成型工艺，适合复杂形状要求的中空制品，具有良好的刚性、冲击强度、很低的翘曲和收缩性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。
本发明涉及一种滚塑聚丙烯，包括如下重量份数的和组分：共聚聚丙烯(PP)100份，成核剂0.01～0.5份，自由基引发剂0.05～2份，增白剂0.05～0.2份，吸酸剂0.1～1.0份，抗氧剂0.1～0.5份。
所述共聚聚丙烯为熔融指数在8～16g/10min(230℃,2.16kg)之间的聚丙烯树脂。
所述成核剂为2.6-苯二甲酸环酰胺、N,N’-二环己基-2,,6-萘二酰胺中的一种或几种的组合物。本发明体系中，上述特定的成核剂发挥了使得聚丙烯产生双熔点峰的作用，而非其常规的提高结晶度和降低气味和VOC的作用；并且，发明人在本发明的研究过程中发现并非所有芳香族类β成核剂都能起到使得聚丙烯产生双熔点峰的作用。
所述自由基引发剂为过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔、双叔丁基过氧化二异丙基苯中的一种或几种的组合物。
所述增白剂为2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩、4,4-双(2-甲氧基苯乙烯基)联苯中的一种或两种的组合物。
所述吸酸剂为硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或几种的组合物。
所述抗氧剂为4，4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或两种的组合物。
本发明还涉及一种滚塑聚丙烯组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
将各种原料按配方比称量好并混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出，水冷拉条切粒；挤出机转速为100-1000rpm，挤出机加工温度区间设置为130～200度。
本发明还涉及一种滚塑聚丙烯组合物在制备滚塑制品中的用途，所述滚塑聚丙烯组合物磨成20-100目的粉体，用于制备长期工作温度达90℃以上的滚塑制品。
所述为滚塑制品为化工耐酸碱液罐、耐高温水箱或半透明城市景观制品。其长期工作温度可达90℃以上，制品显示良好的冲击性能、很低的翘曲和收缩性能。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)共聚聚丙烯与成核剂、自由基引发剂经双螺杆挤出机在线反应，生成具有双熔点峰的聚丙烯，更适合于滚塑成型工艺；
(2)共聚聚丙烯与成核剂、自由基引发剂经双螺杆挤出机在线反应，在线调节聚丙烯熔融指数，在线制备更高熔融指数的聚丙烯，更适合于中空滚塑制品的生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下各实施例所用原料如下：
(1)共聚聚丙烯(PP)，牌号R080，熔融指数，8g/10min(230℃,2.16kg)，浙江鸿基石化；
(2)共聚聚丙烯(PP)，牌号R160，熔融指数，16g/10min(230℃,2.16kg)，浙江鸿基石化；
(3)2.6-苯二甲酸环酰胺，市售化学品；
(4)N,N’-二环己基-2,,6-萘二酰胺，市售化学品；
(5)过氧化二叔丁基，市售化学试剂；
(6)2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，市售化学品；
(7)2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔，市售化学品；
(8)双叔丁基过氧化二异丙基苯，市售化学品；
(9)2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩，市售化学品；
(10)4,4-双(2-甲氧基苯乙烯基)联苯，市售化学品；
(11)硬脂酸镁，市售化学品；
(12)硬脂酸锌，市售化学品；
(13)硬脂酸钙，市售化学品；
(14)4，4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)，市售化学品；
(15)四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，市售化学品。
实施例1
本实施例涉及一种滚塑聚丙烯；包括：浙江鸿基石化R080共聚聚丙烯100份，成核剂2.6-苯二甲酸环酰胺0.01份，自由基引发剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷2份，增白剂2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩0.2份，吸酸剂硬脂酸镁0.1份，抗氧剂4，4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚0.1份。
将上述各种原料按配方比称量好并混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出，水冷拉条切粒。挤出机转速为100-1000(本实施例选用160rpm)，挤出机温度区间设置为130-200度，即可得到一种滚塑聚丙烯。
所得到的一种滚塑聚丙烯，通过磨粉机加工成20-100(本实施例选用40目)的粉体，适用于化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、半透明城市景观制品等生产，长期工作温度可达90℃以上，制品显示良好的冲击性能、很低的翘曲和收缩性。
实施例2
本实施例涉及一种滚塑聚丙烯；包括：浙江鸿基石化R160共聚聚丙烯(PP)100份，成核剂二环己基-2,,6-萘二酰胺0.5份，自由基引发剂双叔丁基过氧化二异丙基苯0.05份，增白剂4,4-双(2-甲氧基苯乙烯基)联苯0.05份，吸酸剂硬脂酸钙1.0份，抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份。
将上述各种原料按配方比称量好并混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出，水冷拉条切粒。挤出机转速为160rpm，挤出机温度区间设置为130-200度，即可得到一种滚塑聚丙烯。
所得到的一种滚塑聚丙烯，通过磨粉机加工成40目的粉体，适用于化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、半透明城市景观制品等生产，长期工作温度可达90℃以上，制品显示良好的冲击性能、很低的翘曲和收缩性。
实施例3
本实施例涉及一种滚塑聚丙烯；包括：浙江鸿基石化R080共聚聚丙烯(PP)100份，成核剂2.6-苯二甲酸环酰胺0.02份，成核剂N,N’-二环己基-2,,6-萘二酰胺0.05份，自由基引发剂过氧化二叔丁基1.0份，自由基引发剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔0.5份，增白剂2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩0.05份、4,4-双(2-甲氧基苯乙烯基)联苯0.1份，吸酸剂硬脂酸镁0.2份、硬脂酸锌0.5份，抗氧剂4，4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)0.25份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.25份。
将上述各种原料按配方比称量好并混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出，水冷拉条切粒。挤出机转速为160rpm，挤出机温度区间设置为130-200度，即可得到一种滚塑聚丙烯。
所得到的一种滚塑聚丙烯，通过磨粉机加工成40目的粉体，适用于化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、半透明城市景观制品等生产，长期工作温度可达90℃以上，制品显示良好的冲击性能、很低的翘曲和收缩性。
实施例4
本实施例涉及一种滚塑聚丙烯；包括：浙江鸿基石化R160共聚聚丙烯(PP)100份，成核剂2.6-苯二甲酸环酰胺0.25份，N,N’-二环己基-2,,6-萘二酰胺0.25份，自由基引发剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷0.1份，2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔0.05份，增白剂2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩0.1份、4,4-双(2-甲氧基苯乙烯基)联苯0.05份，吸酸剂硬脂酸镁0.5份，硬脂酸钙0.5份，抗氧剂4，4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)0.2份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份。
将上述各种原料按配方比称量好并混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出，水冷拉条切粒。挤出机转速为160rpm，挤出机温度区间设置为130-200度，即可得到一种滚塑聚丙烯。
所得到的一种滚塑聚丙烯，通过磨粉机加工成40目的粉体，适用于化工耐酸碱液罐、耐高温水箱、半透明城市景观制品等生产，长期工作温度可达90℃以上，制品显示良好的冲击性能、很低的翘曲和收缩性。
由以上实施例可以看出，本发明系采用了有自主知识产权的SPG工艺合成共聚PP，接着与成核剂、自由基引发剂等复合，通过在线反应制备具有双熔点峰以及宽熔融指数的聚丙烯。该聚丙烯特别适合于滚塑成型工艺，适合复杂形状要求的中空制品，具有良好的刚性、冲击强度、很低的翘曲和收缩性能，如表1所示：
表1
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种滚塑聚丙烯组合物，其特征在于，包括如下重量份数的和组分：共聚聚丙烯100份，成核剂0.01～0.5份，自由基引发剂0.05～2份，增白剂0.05～0.2份，吸酸剂0.1～1.0份，抗氧剂0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的滚塑聚丙烯组合物，其特征在于，所述共聚聚丙烯在230℃,2.16kg条件下测得的熔融指数为8～16g/10min。
3.根据权利要求1所述的滚塑聚丙烯组合物，其特征在于，所述成核剂为2.6-苯二甲酸环酰胺、N,N’-二环己基-2,,6-萘二酰胺中的一种或两种的组合物。
4.根据权利要求1所述的滚塑聚丙烯组合物，其特征在于，所述自由基引发剂为过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔、双叔丁基过氧化二异丙基苯中的一种或几种的组合物。
5.根据权利要求1所述的滚塑聚丙烯组合物，其特征在于，所述增白剂为2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩、4,4-双(2-甲氧基苯乙烯基)联苯中的一种或两种的组合物。
6.根据权利要求1所述的滚塑聚丙烯组合物，其特征在于，所述吸酸剂为硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或几种的组合物。
7.根据权利要求1所述的滚塑聚丙烯组合物，其特征在于，所述抗氧剂为4，4'-硫代(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或两种的组合物。
8.一种根据权利要求1所述的滚塑聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将各种原料按配方比称量好并混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出，水冷拉条切粒；挤出机转速为100-1000rpm，挤出机加工温度区间设置为130～200度。
9.一种根据权利要求1所述的滚塑聚丙烯组合物在制备滚塑制品中的用途，其特征在于，所述滚塑聚丙烯组合物磨成20-100目的粉体，用于制备长期工作温度达90℃以上的滚塑制品。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述为滚塑制品为化工耐酸碱液罐、耐高温水箱或半透明城市景观制品。
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