一种聚丙烯聚乙烯共混合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及共混改性技术领域，具体涉及一种聚丙烯聚乙烯共混合金及其制备方法，原料包括聚丙烯、聚乙烯、增韧剂、润滑剂和抗氧化剂，本发明专利技术以二苯基甲烷二异氰酸和聚四氢呋喃醚二醇进行反应合成聚氨酯弹性体，通过弹性体增韧机理改善聚丙烯的韧性，并且在扩链过程中加入了纳米纤维素，使纳米纤维素附着于聚氨酯弹性体的表面，提高聚氨酯弹性体的结构稳定性；而后，本发明专利技术还通过沉淀再生，溶解尼龙66而后析出尼龙66，使其在聚氨酯‑纳米纤维素颗粒表面形成包覆层，改善聚氨酯‑纳米纤维素颗粒和聚丙烯的界面性能，并且尼龙66相对聚氨酯更为质硬，可以更好地将力分散传导到聚氨酯‑纳米纤维素颗粒，协同提高树脂合金的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯聚乙烯共混合金及其制备方法
本专利技术涉及共混改性
，具体涉及一种聚丙烯聚乙烯共混合金及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯是塑料中消费量最大的品种之一。它是丙烯单体聚合所得到的聚合物，可以分为等规PP、无规PP和间规PP三大类，通常我们所说的PP是等规PP。目前，等规聚丙烯树脂(iPP)被广泛应用于汽车零部件、电子器件、医药、半导体部件、家用器皿、纺织等领域。然而，等规聚丙烯树脂的冲击强度(尤其是低温冲击强度)较低，从而使得其应用受到了较大限制。迄今为止，增加等规聚丙烯韧性的主要有如下三种方法：1、塑料共混改性。通过结合不同塑料的性能优势进行补强，但是得到的共混物为多相结构，存在相容性问题；2、弹性体增韧。与塑料共混改性相似，通过加入弹性较好和玻璃化转变温度较低的弹性体进行增韧改性，但是增韧效果与弹性体的尺寸、性能以及体积分数等均有很大的关系，目前也有多种增韧机理，但是并无明确；3、无机刚性体填充。无机刚性体如碳酸钙，除了可以提高机械性能外，还可以降低生产成本，但是无机弹性体与基体的相容性是最差的，用量过大容易降低性能。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种聚丙烯聚乙烯共混合金及其制备方法，具有较好的力学性能，尤其韧性性能表现优异。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种聚丙烯聚乙烯共混合金，包括如下重量份的原料：聚丙烯50-70份聚乙烯20-30份增韧剂15-25份润滑剂0.5-1.5份>抗氧化剂0.5-1份；所述增韧剂通过如下步骤制得：（1）在100-200重量份的丁酮中加入30-40重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯和60-70重量份的聚四氢呋喃醚二醇进行混合，升温至80-90℃并保温反应2-4h，然后加入150-250重量份的去离子水，蒸发丁酮，加入5-9重量份的扩链剂、2-4重量份的乳化剂和20-30重量份的纳米纤维素，升温至80-90℃并超声分散1-2h后，进行喷雾干燥，得到聚氨酯-纳米纤维素颗粒；（2）在100-150重量份的甲酸中加入10-15重量份的尼龙66，搅拌溶解后，加入8-10重量份的聚氨酯-纳米纤维素颗粒和200-300重量份的去离子水，析出沉淀后进行过滤，洗涤干燥，即得到所述增韧剂。聚乙烯是通用合成树脂中产量最大的高分子材料之一，通过加入聚乙烯进行共混改性，可以改善树脂合金的机械性能，并且在共混过程中，部分聚乙烯能够包覆增韧剂，改善聚丙烯和增韧剂的界面性能，从而协同增韧剂提高韧性，可以降低增韧剂的用量，降低成本。本专利技术的增韧剂与普通弹性体形成明显区别。本专利技术以二苯基甲烷二异氰酸和聚四氢呋喃醚二醇进行反应合成聚氨酯弹性体，通过弹性体增韧机理改善聚丙烯的韧性，并且在扩链过程中加入了纳米纤维素，使纳米纤维素附着于聚氨酯弹性体的表面，提高聚氨酯弹性体的结构稳定性，在熔融基础过程中保持增韧剂的尺寸，避免增韧效果的降低以及有利于品质控制，扩链反应和超声分散也一步完成，精简工艺步骤；而后，本专利技术还通过沉淀再生，利用甲酸溶解尼龙66，而后利用水析出尼龙66并使在聚氨酯-纳米纤维素颗粒表面形成包覆层，尼龙66包覆层可以改善聚氨酯-纳米纤维素颗粒和聚丙烯的界面性能，并且尼龙66相对聚氨酯更为质硬，可以更好地将力分散传导到聚氨酯-纳米纤维素颗粒，协同提高树脂合金的机械性能。其中，所述聚丙烯为等规聚丙烯，所述聚丙烯在230℃和2.16kg载荷下测试得到的熔融指数为60-80g/min。其中，所述聚乙烯为HDPE，所述HDPE在190℃和2.16kg载荷下测试得到的熔融指数为6-10g/10min。通过筛选聚丙烯和聚乙烯的熔融指数，可以提高各相的相容性，从而提高树脂合金的综合性能。其中，所述扩链剂为1,4-丁二醇和/或三羟甲基丙烷。1,4-丁二醇具有适中的碳链长度，能使软硬链段产生微区向分离，提高氨基甲酸酯链段的结晶性，提升聚氨酯弹性体的韧性和硬度；三羟甲基丙烷相对1,4-丁二醇具有更多的官能团，促使聚氨酯分子产生交联而形成网络结构，有利于纳米纤维素与聚氨酯表面的桥接而促进附着，改善聚氨酯-纳米纤维素颗粒的结构性能。进一步优选地，所述扩链剂由1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷按重量比1-2:1的比例组成。复配的扩链剂制得的聚氨酯具有较好的机械性能，聚氨酯-纳米纤维素颗粒结构稳定性更佳，对聚丙烯的性能改善更为显著。其中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠和/或OP10。乳化剂有利于纳米纤维素的超声分散，阻碍纳米纤维素的自身团聚，有利于结构完善的聚氨酯-纳米纤维素颗粒的制得。进一步优选地，所述乳化剂由十二烷基硫酸钠和OP10按重量比1:1的比例组成。其中，所述纳米纤维素的直径为30-50nm，长径比大于300。纳米纤维素的直径过低，纳米纤维素容易自身团聚缠绕，不利于聚氨酯-纳米纤维素颗粒的制得；纳米纤维素的直径过大，一般伴随纳米纤维素的长度增加，纳米纤维素较长部分附着难度较大，游离的纳米纤维素须脚使聚氨酯-纳米纤维素颗粒易于沉降，不利于后续的PA66包覆。其中，所述PA66在275℃和5kg载荷下的熔融指数为80-100g/10min。进一步筛选PA66的熔融指数，可以提高PA66包覆层的硬度，并且熔融挤出过程中被剪切破坏的程度也较低，有利于增韧剂的分散并发挥增韧的效果。其中，所述润滑剂为硬脂酸钙、滑石粉、乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡中的至少一种。可以提升加工性，优选地，所述润滑剂由乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡按重量比1:1的比例组成。其中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的至少一种。优选地，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂1076按重量比1:1的比例组成。如上所述的一种聚丙烯聚乙烯共混合金的制备方法：将各原料投放于高速混合机中进行混合分散，然后加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，所述双螺杆挤出机的各区温度依次为160-170℃、170-180℃、190-200℃、180-190℃、170-180℃。本专利技术的有益效果在于：1、聚乙烯是通用合成树脂中产量最大的高分子材料之一，通过加入聚乙烯进行共混改性，可以改善树脂合金的机械性能，并且在共混过程中，部分聚乙烯能够包覆增韧剂，改善聚丙烯和增韧剂的界面性能，从而协同增韧剂提高韧性，可以降低增韧剂的用量，降低成本。2、本专利技术以二苯基甲烷二异氰酸和聚四氢呋喃醚二醇进行反应合成聚氨酯弹性体，通过弹性体增韧机理改善聚丙烯的韧性，并且在扩链过程中加入了纳米纤维素，使纳米纤维素附着于聚氨酯弹性体的表面，提高聚氨酯弹性体的结构稳定性，在熔融基础过程中保持增韧剂的尺寸，避免增韧效果的降低以及有利于品质控制，扩链反应和超声分散也一步完成，精简工艺步骤；而后，本专利技术还通过沉淀再生，利用甲酸溶解尼龙66，而后利用水析出尼龙66并使在聚氨酯-纳米纤维素颗粒表面形成包覆层，尼龙66包覆层可以改善聚氨酯-纳米纤维素颗粒和聚丙烯的界面性能，并且尼龙66相对聚氨酯更为质硬，可以更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚丙烯聚乙烯共混合金，其特征在于：包括如下重量份的原料：/n聚丙烯 50-70份/n聚乙烯 20-30份/n增韧剂 15-25份/n润滑剂 0.5-1.5份/n抗氧化剂 0.5-1份；/n所述增韧剂通过如下步骤制得：/n（1）在100-200重量份的丁酮中加入30-40重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯和60-70重量份的聚四氢呋喃醚二醇进行混合，升温至80-90℃并保温反应2-4h，然后加入150-250重量份的去离子水，蒸发丁酮，加入5-9重量份的扩链剂、2-4重量份的乳化剂和20-30重量份的纳米纤维素，升温至80-90℃并超声分散1-2h后，进行喷雾干燥，得到聚氨酯-纳米纤维素颗粒；/n（2）在100-150重量份的甲酸中加入10-15重量份的尼龙66，搅拌溶解后，加入8-10重量份的聚氨酯-纳米纤维素颗粒和200-300重量份的去离子水，析出沉淀后进行过滤，洗涤干燥，即得到所述增韧剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯聚乙烯共混合金，其特征在于：包括如下重量份的原料：
聚丙烯50-70份
聚乙烯20-30份
增韧剂15-25份
润滑剂0.5-1.5份
抗氧化剂0.5-1份；
所述增韧剂通过如下步骤制得：
（1）在100-200重量份的丁酮中加入30-40重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯和60-70重量份的聚四氢呋喃醚二醇进行混合，升温至80-90℃并保温反应2-4h，然后加入150-250重量份的去离子水，蒸发丁酮，加入5-9重量份的扩链剂、2-4重量份的乳化剂和20-30重量份的纳米纤维素，升温至80-90℃并超声分散1-2h后，进行喷雾干燥，得到聚氨酯-纳米纤维素颗粒；
（2）在100-150重量份的甲酸中加入10-15重量份的尼龙66，搅拌溶解后，加入8-10重量份的聚氨酯-纳米纤维素颗粒和200-300重量份的去离子水，析出沉淀后进行过滤，洗涤干燥，即得到所述增韧剂。


2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯聚乙烯共混合金，其特征在于：所述聚丙烯为等规聚丙烯，所述聚丙烯在230℃和2.16kg载荷下测试得到的熔融指数为60-80g/min。


3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯聚乙烯共混合金，其特征在于：所述聚乙烯为HDPE，所述HDPE在190℃和2.16kg载荷下测试得到的熔融指数为6-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：石蔚，
申请(专利权)人：东莞质研工业设计服务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44