一种新型绿色环保高熔体强度聚丙烯及其制备方法技术

一种新型绿色环保高熔体强度聚丙烯，由下述重量配比的原料制成：聚丙烯92.50

【技术实现步骤摘要】
一种新型绿色环保高熔体强度聚丙烯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种新型绿色环保高熔体强度聚丙烯及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于聚丙烯具有密度低和优异的强韧平衡性、耐化学腐蚀性和加工成型性等优势，聚丙烯在汽车工业、家用电器、电子产品、包装制品和家具等领域得到广泛的应用。
[0003]但是，聚丙烯存在熔体强度低的先天不足，在熔体拉伸过程中聚丙烯呈现出显著的应变软化行为。其结果，对于吹膜、吹瓶和热成型等成型方式，聚丙烯产品容易出现壁厚不均匀等问题；对于发泡成型方式，聚丙烯难以包住气体，以至于泡孔极易破裂坍塌，从而难以获得合格的发泡制品。可见，普通聚丙烯难以满足吹膜、吹瓶、热成型和发泡等基于拉伸流动场的加工成型工艺的高精度要求。因此，聚丙烯的熔体强度低大大限制了聚丙烯的加工成型方式和应用领域。提高聚丙烯的熔体强度，对于改善其加工性能和提高其应用价值具有重要的意义。
[0004]据有关报道，在聚合物分子链中引入长链支化结构可以显著提高其熔体强度。已报道的长支链聚丙烯的制备方法，主要包括辐射或有机过氧化物诱导聚丙烯与含多个碳碳双键的化合物的自由基接枝反应（如公开号CN107075013A、CN106459432A、CN110248995A、CN102264828A等中国专利技术专利申请），以及马来酸酐等接枝的功能化聚丙烯与多官能化合物的化学反应（如CN101450982A、CN101125947A等中国专利技术专利申请）。然而，上述技术均使用大量的有机过氧化物、多官能丙烯酸酯化合物、马来酸酐、多元胺化合物等桥接助剂以及苯乙烯等自由基稳定剂，这导致聚丙烯产物中刺激性挥发物组分含量较高。因此，现有技术制备的高熔体强度聚丙烯往往难以符合食品接触产品的安全认证和低VOC的安全认证。并且，现有技术采用的改性助剂均来源于石化资源，不具有可持续性。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新型绿色环保高熔体强度聚丙烯以及这种新型绿色环保高熔体强度聚丙烯的制备方法，这种聚丙烯具有优异的熔体强度，能够完全满足涉及熔体拉伸的加工成型方式的需求，而且环保安全。采用的技术方案如下：一种新型绿色环保高熔体强度聚丙烯，其特征在于由下述重量配比的原料制成：聚丙烯92.50
‑
99.78%；有机过氧化物0.01
‑
0.20%；衣康酸0.10
‑
3.00%；环氧化植物油0.10
‑
4.00%；N,N
‑
二甲基硬脂酰胺0.01
‑
0.30%。
[0006]优选上述新型绿色环保高熔体强度聚丙烯由下述重量配比的原料制成：聚丙烯94.65
‑
99.22%；有机过氧化物0.03
‑
0.15%；衣康酸0.20
‑
2.00%；环氧化植物油0.50
‑
3.00%；N,N
‑
二甲基硬脂酰胺0.05
‑
0.20%。
[0007]优选上述聚丙烯为均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的一种或其中多种的组合。优选上述聚丙烯为粉状或颗粒状聚丙烯。
[0008]优选上述有机过氧化物为烷基过氧化物、芳基过氧化物、二芳酰基过氧化物、过氧化缩酮、过氧化酯、过氧化碳酸酯、环状过氧化物中的一种或其中多种的组合。更优选上述有机过氧化物为过氧化酯和过氧化碳酸酯中的一种或两者的组合。再更优选上述有机过氧化物为过氧化碳酸酯。
[0009]再更优选上述有机过氧化物为叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化
‑2‑
乙基己酸酯、叔丁基过氧化
‑
3,5,5
‑
三甲基己酸酯、正丁基
‑
4,4
‑
二（叔丁基过氧化）戊酸酯、乙基
‑
3,3
‑
二（叔丁基过氧化）丁酸酯、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化
‑2‑
乙基己基碳酸酯、叔戊基过氧化
‑2‑
乙基己基碳酸酯、过氧化二碳酸二(2
‑
乙基己酯)、过氧化二碳酸二
‑
(十四烷基)酯、过氧化二碳酸二
‑
(十六烷基)酯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
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二(叔丁基过氧基)己烷、3,6,9
‑
三乙基
‑
3,6,9
‑
三甲基
‑
1,4,7
‑
三过氧化壬烷中的一种或其中多种的组合。
[0010]优选上述环氧化植物油为环氧大豆油、环氧玉米油、蓖麻油三缩水甘油醚中的一种或其中多种的组合。
[0011]上述N,N
‑
二甲基硬脂酰胺用作衣康酸的羧基与环氧化植物油的环氧基反应的催化剂。
[0012]本专利技术还提供上述新型绿色环保高熔体强度聚丙烯的一种制备方法，其特征在于包括下述步骤：（1）按重量计，配备下述原料：聚丙烯92.50
‑
99.78%，有机过氧化物0.01
‑
0.20%，衣康酸0.10
‑
3.00%，环氧化植物油0.10
‑
4.00%，N,N
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二甲基硬脂酰胺0.01
‑
0.30%；（2）将聚丙烯、有机过氧化物、衣康酸、环氧化植物油和N,N
‑
二甲基硬脂酰胺混合均匀，得到混合物料；（3）通过双螺杆挤出机对混合物料进行熔融挤出，挤出的料条冷却后切粒，得到颗粒状的新型绿色环保高熔体强度聚丙烯。
[0013]一种优选方案中，步骤（2）中，先将有机过氧化物、衣康酸和环氧化植物油混合均匀，然后再与聚丙烯及N,N
‑
二甲基硬脂酰胺混合均匀，得到混合物料。
[0014]另一种优选方案中，步骤（2）中，先将有机过氧化合物和衣康酸混合均匀，然后与聚丙烯及N,N
‑
二甲基硬脂酰胺混合均匀，再与环氧化植物油混合均匀，得到混合物料。
[0015]优选上述步骤（3）中的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40:1
‑
52:1。
[0016]优选上述步骤（3）中的双螺杆挤出机料筒内的温度为180
‑
220℃。
[0017]本专利技术的新型绿色环保高熔体强度聚丙烯具有下述优点：（1）本专利技术采用绿色安全环保的生物基衣康酸和环氧化植物油作为桥接剂，在微量有机过氧化物引发作用下和极少量N,N
‑
二甲基硬脂酰胺的催化作用下，在聚丙烯分子链中引入长支链结构，从而显著提高聚丙烯的熔体强度。这不仅保证了本专利技术制备的高熔体强度聚乙烯具有环保安全、无毒无害的优势，而且该高熔体强度聚丙烯具有可持续性。可见，本专利技术提供的高熔体强度聚丙烯技术同时符合绿色经济和可持续经济的发展需求。
[0018]（2）本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型绿色环保高熔体强度聚丙烯，其特征在于由下述重量配比的原料制成：聚丙烯92.50
‑
99.78%；有机过氧化物0.01
‑
0.20%；衣康酸0.10
‑
3.00%；环氧化植物油0.10
‑
4.00%；N,N
‑
二甲基硬脂酰胺0.01
‑
0.30%。2.根据权利要求1所述的新型绿色环保高熔体强度聚丙烯，其特征在于所述新型绿色环保高熔体强度聚丙烯由下述重量配比的原料制成：聚丙烯94.65
‑
99.22%；有机过氧化物0.03
‑
0.15%；衣康酸0.20
‑
2.00%；环氧化植物油0.50
‑
3.00%；N,N
‑
二甲基硬脂酰胺0.05
‑
0.20%。3.根据权利要求1或2所述的新型绿色环保高熔体强度聚丙烯，其特征是：所述聚丙烯为均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的一种或其中多种的组合。4.根据权利要求1或2所述的新型绿色环保高熔体强度聚丙烯，其特征是：所述有机过氧化物为烷基过氧化物、芳基过氧化物、二芳酰基过氧化物、过氧化缩酮、过氧化酯、过氧化碳酸酯、环状过氧化物中的一种或其中多种的组合。5.根据权利要求4所述的新型绿色环保高熔体强度聚丙烯，其特征是：所述有机过氧化物为叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化
‑2‑
乙基己酸酯、叔丁基过氧化
‑
3,5,5
‑
三甲基己酸酯、正丁基
‑
4,4
‑
二（叔丁基过氧化）戊酸酯、乙基
‑
3,3
‑
二（叔丁基过氧化）丁酸酯、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化
‑2‑
乙基己基碳酸酯、叔戊基过氧化
‑2‑
乙基己基碳酸酯、过氧化二碳酸二(2
‑
乙基己酯)、过氧化二碳酸二
‑
(十四烷基)酯、过氧化二碳酸二
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，张晓智，詹卡斯，
申请(专利权)人：汕头市三马塑胶制品有限公司，
类型：发明
国别省市：