【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子复合材料，尤其涉及一种高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、间规选择性茂金属催化剂的成功开发使得间规聚丙烯（spp）的工业化生产成为现实。与使用最为广泛的等规聚丙烯（ipp）相比，spp具有更高的韧性，更好的光学性能以及更加优异的耐辐射性能。
2、但是，直至目前，spp的产业化进程却一直停滞不前，核心原因便是spp的结晶性能差，并由此所带来的一系列加工成型等方面的难题。spp的分子构型为甲基交替分布在分子链两侧，其独特的分子结构及分子链运动方式，使得其在加工过程的定型阶段因温度梯度驱动而引起的大分子链有序折叠-结晶非常困难，间规度80%左右的spp其非等温结晶温度有在69℃左右，结晶速率更是远低于ipp。这给spp的挤出、注塑等加工过程带来极大的困难，即使加工出来，所得产品的尺寸稳定也很差，难以实际应用。因此改善spp加工性能和使用性能的核心之一便是提高其结晶性能。
3、经大量的探索表明，目前提升spp结晶性能简单有效的方法之一是与其他结晶性聚烯烃（结晶温度显著高于spp）进行共混改性。研究表明，可以通过共混改性显著提高spp结晶性能的聚烯烃主要有以下几类：其他种类聚丙烯（含均聚聚丙烯ipp和无规共聚聚丙烯rpp），聚乙烯（主要为高密度聚乙烯hdpe和线性低密度聚乙烯lldpe），含有乙烯链段的结晶性共聚物（例如乙烯-乙烯醇共聚物evoh、乙烯-丙烯酸共聚物eaa等）以及某些结晶性聚酯类聚合物（聚羟基脂肪酸脂及其共聚物pha）。其中，hdpe对spp的结晶温度
4、经过最新的研究和探索试验表明，聚偏二氟乙烯（pvdf），本身作为一种具有高结晶温度、高结晶速率及高结晶度热塑性含氟聚合物，分子链排列堆砌紧密，规整性高，也可有效的促进spp的结晶，提升spp结晶性能。同时，pvdf的分子结构中含有氟原子，其具有较强的电负性，在适当的条件下，氟原子可以作为氢键受体与水分子中的氢原子形成氢键，使得pvdf具有一定的亲水性倾向。当spp与pvdf经过双螺杆挤出机充分熔融共混后，两种物质的分子链进行相互穿插与缠结，便可在一定程度上改善spp的亲水性能。因此，利用pvdf作为spp的结晶性能改善组分，既拓展了spp结晶性能提升共混组分的选择，又可赋予spp更好的亲水性，延伸spp的应用领域。
5、此外，为了进一步提升spp的亲水性，还选择了热塑性聚乙烯醇（tpva）作为共混添加组分。tpva分子结构中含有大量的羟基（-oh）基团，羟基是一种极性基团，能够与水分子形成氢键，从而使得tpva与水具有较强的相互作用和亲和力。同时，tpva同样具有优异的结晶性能。
6、总之，通过pvdf、hdpe、tpva等共混添加组分与spp进行复合，综合利用各组分的特长，在显著提高spp结晶性能的同时，赋予了其优异的亲水性能，可得到高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，拓展了spp的应用领域。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料及其制备方法。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，包括以下重量份的组分：
4、间规聚丙烯 85~98；
5、聚偏氟乙烯 2~8；
6、聚乙烯 0~5；
7、聚乙烯醇 0~8。
8、所述间规聚丙烯其熔体流动速率为1~20g/10min，条件为230℃、2.16kg，间规度在80%以上。
9、所述聚偏氟乙烯的熔体流动速率为1.5~3g/10min，条件为230℃、5kg。
10、所述聚乙烯为高密度聚乙烯，其熔体流动速率为0.5~10g/10min，条件为190℃、2.16kg。
11、所述聚乙烯醇的熔融流动速率为1~20g/10min，条件为190℃、2.16kg。
12、一种高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下制备步骤：
13、预混合：将间规聚丙烯、聚偏氟乙烯、高密度聚乙烯、聚乙烯醇依次加入高速混合机进行预混合，混合温度为30~35℃，转速为200~300转/分钟，混合时间为3~5分钟，得到间规聚丙烯复合材料的预混物；
14、双螺杆挤出机混炼造粒：将得到的预混物，用长径比为40:1、螺杆直径35mm的平行同向双螺杆挤出机挤出造粒；喂料机转速设为5~10转/分钟，螺杆转速为150~200转/分钟；挤出机各段温度为180~220℃，得到所述间规聚丙烯复合材料。
15、本专利技术原理为：
16、spp独特的分子结构，使其在加工过程的定型阶段因温度梯度驱动而引起的大分子链有序折叠-结晶非常困难，间规度80%左右的spp其非等温结晶温度有在69℃左右，结晶速率更是远低于ipp。而目前提升spp结晶温度最有效地方法，便是引入其他结晶性聚合物作为结晶促进物，促使spp分子链进行依附结晶。pvdf作为一种具有高结晶温度、高结晶速率及高结晶度的热塑性含氟聚合物，分子链排列堆砌紧密，规整性高，可有效的充当这种结晶促进物。在spp中添加一定比例的pvdf后，在加工冷却过程中，pvdf会率先结晶而成为整个spp的结晶成核中心，进而诱导spp大分子链依附在pvdf形成的异相成核位点上进行有序折叠形成晶体结构，提高spp的结晶温度以及结晶速度。同时，利用pvdf的亲水性倾向，再辅以添加可以大幅提高spp结晶温度的hdpe以及含有大量羟基、具有优异亲水性能的tpva，最终可以得到高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料。
17、本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
18、（1）在spp中添加pvdf可以显著改善间规聚丙烯的结晶性能，提高其结晶温度和结晶速率，同时一定程度上改善spp的亲水性能。
19、（2）在添加pvdf时，适当辅以添加hdpe、tpva，同样可以获得结晶性能得到改善的间规聚丙烯复合材料，并有效的提升其亲水性能。其中，hdpe对间规聚丙烯结晶温度的提高更为突出，但却不利于其结晶速率的改善；添加tpva时，产品的亲水性能得到了大幅的提升，但其结晶温度有所降低。同时辅以添加hdpe以及tpva时，得到了具有高结晶温度、优异亲水性能的spp复合材料。
20、（3）本专利技术利用pvdf作为spp的结晶性能改善组分，同时辅以添加hdpe、tpva，既为spp结晶性能促进组分提供了一个全新选择，同时其优异的亲水性拓展了spp的应用领域。
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1.一种高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，其特征在于，所述间规聚丙烯其熔体流动速率为1~20g/10min，条件为230℃、2.16kg，间规度在80%以上。
3.根据权利要求1所述高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚偏氟乙烯的熔体流动速率为1.5~3g/10min，条件为230℃、5kg。
4.根据权利要求1所述高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯为高密度聚乙烯，其熔体流动速率为0.5~10g/10min，条件为190℃、2.16kg。
5.根据权利要求1所述高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯醇的熔融流动速率为1~20g/10min，条件为190℃、2.16kg。
6.权利要求1~5中任一项所述高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
【技术特征摘要】
1.一种高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，其特征在于，所述间规聚丙烯其熔体流动速率为1~20g/10min，条件为230℃、2.16kg，间规度在80%以上。
3.根据权利要求1所述高结晶温度的亲水间规聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚偏氟乙烯的熔体流动速率为1.5~3g/10min，条件为230℃、5kg。
4.根...
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