电子辐照交联制备高熔体强度聚丙烯的方法技术

本发明专利技术提供了一种电子辐照交联制备高熔体强度聚丙烯的方法，其包括步骤：按配比混合聚丙烯、交联敏化剂及抗氧剂，得到预混料；预混料挤出造粒，成为聚丙烯待辐照粒料；加热并混合聚丙烯待辐照粒料与聚丙烯蜡，得到聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料；冷却聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料，得到核壳结构的预处理过的聚丙烯待辐照粒料；电子射线辐照预处理过的聚丙烯待辐照粒料，得到高熔体强度聚丙烯粒料。本发明专利技术能降低辐照过程中聚丙烯的降解率，提高聚丙烯的熔体强度及机械性能、改善可加工性。

Preparation of high melt strength polypropylene by electron irradiation crosslinking

The present invention provides a method for preparation of electron irradiation crosslinking of high melt strength polypropylene, which comprises the following steps: according to the mixing ratio of polypropylene, cross-linking agent and antioxidant, premix premix obtained; extrusion granulation, become to be irradiated polypropylene pellets; heating and mixing polypropylene pellets to be irradiated with polypropylene wax, polypropylene wax wrapped after irradiation of polypropylene pellets; cooling polypropylene wax wrapped to be irradiated polypropylene pellets, the core-shell structure of the pretreated polypropylene pellets for irradiation; electron beam irradiation pretreatment before irradiation to polypropylene pellets, get high melt strength polypropylene pellets. The present invention can reduce the degradation rate of polypropylene in the process of irradiation, improve the melt strength and mechanical properties of polypropylene, and improve machinability.

【技术实现步骤摘要】
电子辐照交联制备高熔体强度聚丙烯的方法
本专利技术涉及聚合物改性和加工领域，具体地涉及一种电子辐照交联制备高熔体强度聚丙烯的方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)因为密度小、无毒无臭、耐高温、耐腐蚀，制得的泡沫塑料，也具有良好的热稳定性、尺寸稳定性、较高的机械强度，适宜和柔顺的表面，优异的微波适应性以及可回收利用性而倍受重视。但是工业上大量生产的普通聚丙烯通常是Z-N催化的配位聚合反应制得的，是一种线性聚合物，无长支链，结晶度高，分子量分布窄，熔点与软化点非常接近，熔程短，以致在加工过程中，未到达熔点之前为固体状态，几乎不流动，达到熔点后熔体强度和黏度迅速大幅下降，所以普通聚丙烯在发泡时难以锁住气体，易发生气体逃逸，泡孔坍塌、合并甚至熔体破裂的现象，所以，提高聚丙烯材料的熔体强度是生产性能优异PP发泡材料的关键技术。目前高熔体强度聚丙烯主要有直接合成法和交联改性法。直接合成法的核心技术还掌握在国外大公司的手里，产品价格昂贵。交联改性法有化学交联、共混和辐照交联，其中化学交联，效果不理想，生产过程中存在化学污染，环保性差；PP与LDPE机械共混发泡，效果明显，但是机械强度不如纯聚丙烯；辐照交联法，工艺简单，易操控，但在辐照过程中交联和降解同时发生，尤其是外界氧气的渗入，更加剧降解的发生几率，易对材料本身造成损伤，降低材料的使用性和力学性能。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种电子辐照交联制备高熔体聚丙烯的方法，聚丙烯蜡包裹聚丙烯粒料，减小辐照期间氧气渗入量，降低聚丙烯辐照交联过程中的降解率，提高熔体强度，同时保证聚丙烯的可加工性。为达到上述目的，本专利技术提供了一种电子辐照交联制备高熔体聚丙烯的方法，包括如下步骤：(1)按配比混合聚丙烯、交联敏化剂及抗氧剂，得到预混料；(2)将步骤(1)中的预混料挤出造粒，成为聚丙烯待辐照粒料；(3)加热并混合步骤(2)中聚丙烯待辐照粒料与聚丙烯蜡，得到聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料；(4)冷却步骤(3)中的聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料，得到核壳结构的预处理过的聚丙烯待辐照粒料；(5)采用电子射线辐照步骤(4)中预处理过的聚丙烯待辐照粒料，得到高熔体强度聚丙烯粒料。可选的，步骤(1)中的交联敏化剂为季戊四醇三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、异氰尿酸三烯丙酯、丙烯酸异辛酯中的任意一种，或者任意两种或者两种以上的任何组合，优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。可选的，步骤(1)中的抗氧剂为抗氧剂1010。可选的，聚丙烯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及抗氧剂1010的质量比为100：1～5：0.3～0.9。可选的，步骤(2)中采用双螺杆挤出机挤出造粒。可选的，双螺杆挤出机为同向啮合式，工作温度：一区150±5℃，二区155±5℃，三区185±5℃，四区200±5℃，五区210±5℃，六区175±5℃。可选的，步骤(4)中的电子射线能量辐照剂量为0.4～1.5KGy。可选的，步骤(1)中采用高速混合机进行混合，工作参数：温度20-60℃，转速60-300转/分钟。可选的，步骤(3)中采用高速混合机进行混合，工作参数：温度120-180℃，转速500～1000转/分钟。本专利技术的专利技术人发现，在制造高熔体强度聚丙烯的现有技术中，确实存在合成高熔体强度聚丙烯的成本高，工艺控制难，以及现有电子辐照交联法，辐照剂量大，且由于氧气渗入材料内部而导致辐照降解率高的问题。因此，本专利技术所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本专利技术是一种新的技术方案。本专利技术的一个技术效果在于，聚丙烯蜡外部包裹聚丙烯待辐照粒料，阻隔或减少氧气渗入内部，减小因氧气含量过高而导致的辐照降解，从而提高聚丙烯的交联度，制备出的高熔体强度聚丙烯，相对外部未包裹聚丙烯蜡的聚丙烯，凝胶含量高，熔融指数提高、熔体出口直径大，机械强度高。本专利技术的另一个技术效果在于，聚丙烯蜡均匀包裹每个聚丙烯颗粒，在不影响熔体强度的情况下，保证高熔体强度聚丙烯的可加工性。本专利技术制备的高熔体强度聚丙烯应用于挤出发泡、热成型、吹塑薄膜和涂布等领域，尤其适用于制备汽车的顶棚、门板、车身外底部护板及座椅后备板等。通过以下对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。具体实施方式为使专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术的电子辐照交联制备高熔体聚丙烯的方法，其步骤包括：(1)按配比混合聚丙烯、交联敏化剂及抗氧剂，得到预混料；(2)将步骤(1)中的预混料挤出造粒，成为聚丙烯待辐照粒料；(3)加热并混合步骤(2)中聚丙烯待辐照粒料与聚丙烯蜡，得到聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料；(4)冷却步骤(3)中的聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料，得到核壳结构的预处理过的聚丙烯待辐照粒料；(5)采用电子射线辐照步骤(4)中预处理过的聚丙烯待辐照粒料，得到高熔体强度聚丙烯粒料。聚丙烯蜡外部包裹聚丙烯待辐照粒料，阻隔或减少氧气渗入内部，避免因氧气含量过高而导致的辐照降解率，从而提高聚丙烯的交联度，制备出的高熔体强度聚丙烯，相对外部未包裹聚丙烯蜡的聚丙烯，凝胶含量高，熔融指数提高、熔体出口直径大，机械强度高。聚丙烯蜡均匀包裹每个聚丙烯颗粒，在不影响熔体强度的情况下，保证高熔体强度聚丙烯的可加工性。所述交联敏化剂为季戊四醇三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、异氰尿酸三烯丙酯、丙烯酸异辛酯中的任意一种，或者任意两种或者两种以上的任何组合，优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述聚丙烯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及抗氧剂1010的质量比为100：1～5：2～10：0.3～0.9。所述双螺杆挤出机挤出造粒。所述双螺杆挤出机为同向啮合式，工作温度：一区150±5℃，二区155±5℃，三区185±5℃，四区200±5℃，五区210±5℃，六区175±5℃。所述电子射线能量辐照剂量为0.4～1.5KGy。所述步骤(1)中采用高速混合机，工作参数：温度20-60℃，转速60-300转/分钟。所述步骤(3)中采用高速混合机进行混合，工作参数：温度120-180℃，转速500～1000转/分钟。本专利技术的电子辐照交联制备高熔体聚丙烯的方法，可减少辐照过程中氧气渗入量，降低聚丙烯辐照交联过程中的降解率，缩短电子辐照时间，同时经该方法制备的聚丙烯，熔体强度高，可加工性好。以下，结合具体实施例对本专利技术的一种电子辐照交联制备高熔体聚丙烯的方法做具体说明。所用主要原材料说明：聚丙烯树脂：T30S，工业级，北京燕山石油化工有限公司聚丙烯蜡：Licocene1302，颗粒，德国科莱恩三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)：敏化剂，工业级，宜兴市宏辉化工有限公司新戊二醇二甲基丙烯酸酯：敏化剂，工业级，郑州艾克姆化工有限公司1,6-己二醇二丙烯酸酯：AgiSyn2816，帝斯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子辐照交联制备高熔体聚丙烯的方法，包括步骤：(1)按配比混合聚丙烯、交联敏化剂及抗氧剂，得到预混料；(2)将步骤(1)中的预混料挤出造粒，成为聚丙烯待辐照粒料；(3)加热并混合步骤(2)中聚丙烯待辐照粒料与聚丙烯蜡，得到聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料；(4)冷却步骤(3)中的聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料，得到核壳结构的预处理过的聚丙烯待辐照粒料；(5)采用电子射线辐照步骤(4)中预处理过的聚丙烯待辐照粒料，得到高熔体强度聚丙烯粒料。

【技术特征摘要】
1.一种电子辐照交联制备高熔体聚丙烯的方法，包括步骤：(1)按配比混合聚丙烯、交联敏化剂及抗氧剂，得到预混料；(2)将步骤(1)中的预混料挤出造粒，成为聚丙烯待辐照粒料；(3)加热并混合步骤(2)中聚丙烯待辐照粒料与聚丙烯蜡，得到聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料；(4)冷却步骤(3)中的聚丙烯蜡包裹的聚丙烯待辐照粒料，得到核壳结构的预处理过的聚丙烯待辐照粒料；(5)采用电子射线辐照步骤(4)中预处理过的聚丙烯待辐照粒料，得到高熔体强度聚丙烯粒料。2.如权利要求1所述的电子辐照交联制备高熔体聚丙烯的方法，其特征在于，步骤(1)中的交联敏化剂为季戊四醇三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、异氰尿酸三烯丙酯、丙烯酸异辛酯中的任意一种，或者任意两种或者两种以上的任何组合，优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。3.如权利要求1所述的电子辐照交联制备高熔体聚丙烯的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的抗氧剂为抗氧剂1010。4.如权利要求1-4中任意一项所述的电子辐照交...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆华，李丽，
申请(专利权)人：菏泽学院，
类型：发明
国别省市：山东,37