一种透明高韧高强PP材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种透明高韧高强PP材料的制备方法，所述方法为：先将PP进行烘干处理，然后采用高速混合机将PP、引发剂和交联剂混合均匀，再将混合物料置于三螺杆挤出机中熔融共混、挤出成型，制得所述的透明高韧高强PP材料；本发明专利技术利用引发剂和交联剂对聚丙烯进行微交联，提高聚丙烯材料的力学性能，同时保持良好的光学性能，使其达到甚至超过同类产品的标准；本发明专利技术采用的交联剂同时具有成核功能，有利于进一步提升聚丙烯的透光率和力学性能；本发明专利技术使用的引发剂和交联剂价格便宜，微交联聚丙烯材料的加工工艺简单、成本低，有利于工业化生产。化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种透明高韧高强PP材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高分子材料的制备方法，具体涉及一种采用微交联技术增韧PP材料的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，聚合物基复合材料已广泛应用于航空航天、建筑结构、包装领域、移动设备显示器、汽车等领域。在这些材料中，聚丙烯(PP)是一种热塑性树脂，是五大通用合成树脂之一，PP具有良好的加工性能、拉伸强度、弹性模量、耐热性、耐化学药品性、绝缘性、成型加工性能，并且具有成本低廉、生产能耗低、污染少等优点，故其应用范围十分广泛。然而，PP也有很多不足之处，比如成型收缩率大、低温韧性差、热变形温度低等。这些均严重限制了聚丙烯的进一步广泛应用。因此，聚丙烯的增韧改性成为国内外学者研究的热点，其中透明聚丙烯的增韧增强改性更加困难。
[0003]为进一步提高PP材料的应用价值，在PP材料中添加引发剂和交联剂，通过反应挤出对PP进行微交联改性，并对配方及工艺条件进行优化，提升PP材料的冲击强度和断裂伸长率，是高韧PP材料的制备方法之一。
[0004]中国专利技术专利(申请号：201610712634.9)公开了一种POE增韧PP复合材料的制备方法。该专利技术通过在PP材料中添加弹性体POE，获得良好的冲击强度和断裂伸长率。但是该专利技术POE用量多，当添加25wt％POE时PP复合材料的冲击强度达到30kJ/m2。添加大量弹性体POE会导致PP复合材料的拉伸强度、邵氏硬度和光学性能降低，同时POE的价格高会使PP复合材料生产成本提高。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高韧PP材料的制备方法。本专利技术选用合适的引发剂和交联剂，同时调节引发剂和交联剂的用量，通过反应挤出对聚丙烯(PP)进行微交联改性。本专利技术精确控制引发剂和交联剂的添加量，使得聚丙烯形成局部三维空间网络结构，首先有利于吸收能量提高冲击强度，其次增加了PP高分子链间相互作用，增加了分子链之间的作用力，大分子链间不易发生相对滑移，相当于提高分子链的刚性，提高拉伸强度。最后该交联剂具有一定的极性，成为聚丙烯异相成核的成核位点，从而细化晶粒，提高结晶度，增加透明性能。该方法不仅有效的提高了PP材料的韧性，同时还改善了PP材料的拉伸强度、邵氏硬度和光学性能。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种透明高韧高强PP材料的制备方法，所述方法为：
[0008]先将PP进行烘干处理，然后采用高速混合机将PP、引发剂和交联剂混合均匀，再将混合物料置于三螺杆挤出机中熔融共混、挤出成型，制得所述的透明高韧高强PP材料；
[0009]所述引发剂选自：过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化二苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)中的一种或多种；
[0010]所述交联剂选自：三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三烯丙基氰脲酸酯(TAC)、N,N
′‑
亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、N,N
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乙烯基双丙烯酰胺(EBA)、三烯丙基胺(TA)、二烯丙基胺(DA)中的一种或多种；
[0011]所述混合物料中，PP的质量分数为98.00～99.98％，引发剂的质量分数为0.01～1.00％，交联剂的质量分数为0.01～1.00％；
[0012]所述PP烘干处理的温度为70～100℃，时间为3～6h；
[0013]所述高速混合机的转速为500～1000r/min，混合时间为10～60min；
[0014]所述三螺杆挤出机熔融挤出的温度为160～220℃，螺杆转速为50～80r/min；具体的，混合物料在螺杆剪切和热作用下，PP、引发剂和交联剂进一步熔融反应，并输送至挤出机机头，经挤出、冷却、干燥、切粒后，得到透明高韧高强PP材料的粒料；进一步，所得粒料在170～200℃的注塑机中得到所需样条。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]1、本专利技术利用引发剂和交联剂对聚丙烯进行微交联，提高聚丙烯材料的力学性能，同时保持良好的光学性能，使其达到甚至超过同类产品的标准。
[0017]2、本专利技术采用的交联剂同时具有成核功能，有利于进一步提升聚丙烯的透光率和力学性能。
[0018]3、本专利技术使用的引发剂和交联剂价格便宜，微交联聚丙烯材料的加工工艺简单、成本低，有利于工业化生产。
附图说明
[0019]图1：以三烯丙基异氰脲酸酯作为交联剂为例，交联聚丙烯的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面通过具体实施例进一步描述本专利技术，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。
[0021]表1实验原料
[0022][0023]实施例1
[0024]透明高韧聚丙烯材料的制备：聚丙烯先在80℃烘箱内处理3h，然后将质量分数为99.46wt％聚丙烯、0.04wt％引发剂过氧化二异丙苯和0.5wt％交联剂三烯丙基异氰脲酸酯在转速为800r/min高速混合机混合30min后，置于温度160～220℃、转速60r/min的三螺杆挤出机中。在螺杆剪切和热作用下，PP、引发剂和交联剂进一步熔融反应，并输送至挤出机
机头，经挤出、冷却、干燥、切粒后，得到透明高韧聚丙烯材料的粒料。将透明高韧PP材料在170～200℃的注塑机中得到所需样条。
[0025]实施例2
[0026]透明高韧聚丙烯材料的制备：聚丙烯先在80℃烘箱内处理3h，然后将质量分数为99.46wt％聚丙烯、0.04wt％引发剂过氧化二异丙苯和0.5wt％交联剂N,N
′‑
乙烯基双丙烯酰胺在转速为800r/min高速混合机混合30min后，置于温度160～220℃、转速60r/min的三螺杆挤出机中。在螺杆剪切和热作用下，PP、引发剂和交联剂进一步熔融反应，并输送至挤出机机头，经挤出、冷却、干燥、切粒后，得到透明高韧聚丙烯材料的粒料。将透明高韧PP材料在170～200℃的注塑机中得到所需样条。
[0027]实施例3
[0028]透明高韧聚丙烯材料的制备：聚丙烯先在80℃烘箱内处理3h，然后将质量分数为99.46wt％聚丙烯、0.04wt％引发剂过氧化二异丙苯和0.5wt％交联剂N,N
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亚甲基双丙烯酰胺在转速为800r/min高速混合机混合30min后，置于温度160～220℃、转速60r/min的三螺杆挤出机中。在螺杆剪切和热作用下，PP、引发剂和交联剂进一步熔融反应，并输送至挤出机机头，经挤出、冷却、干燥、切粒后，得到透明高韧聚丙烯材料的粒料。将透明高韧PP材料在170～200℃的注塑机中得到所需样条。
[0029]实施例4
[0030]透明高韧聚丙烯材料的制备：聚丙烯先在80℃烘箱内处理3h，然后将质量分数为99.46wt％聚丙烯、0.04wt％引发剂过氧化二异丙苯和0.5wt％交联剂三烯丙基氰脲酸酯在转速为800r/min高速混合机混合30min后，置于温度160～220℃、转速60r/min的三螺杆挤出机中。在螺杆剪切和热作用下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透明高韧高强PP材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：先将PP进行烘干处理，然后采用高速混合机将PP、引发剂和交联剂混合均匀，再将混合物料置于三螺杆挤出机中熔融共混、挤出成型，制得所述的透明高韧高强PP材料；所述引发剂选自：过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或多种；所述交联剂选自：三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、N,N
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亚甲基双丙烯酰胺、N,N
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乙烯基双丙烯酰胺、三烯丙基胺、二烯丙基胺中的一种或多种；所述混合物料中，PP的质量分数为9...

【专利技术属性】
技术研发人员：施燕琴，易承鑫，王旭，倪雷坤，陈思，马猛，何荟文，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：