[发明专利]一种高耐热、耐寒的透明聚丙烯材料及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种高耐热高耐寒透明聚丙烯材料及其制备方法。

 

背景技术

聚丙烯作为通用热塑性塑料中增长最快的品种，在经济建设和人民生活中的地位日益重要，在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材、家具等方面具有广泛的应用。聚丙烯分为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，该两种不同聚合方式的材料性能有较大差异，其中均聚聚丙烯具有透明性高，刚性强等优点，但同时其具有韧性差、尺寸稳定性差、低温易发脆和易老化等缺点，限制了其适用范围；而共聚聚丙烯，具有耐热性能好、尺寸稳定性好、加工性能好以及低温韧性好的优点，但不少共聚聚丙烯存在低透明度低、低刚性等缺点。

目前对于不少对耐热性、耐寒性要求较高的制品，单纯的原料聚丙烯不能很好的达到要求，需要经过改性将共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的良好性能结合到一起，从而发挥聚丙烯更大的优势。

 

发明内容

本发明的目的就是提供一种高耐热高耐寒透明聚丙烯材料及其制备方法，通过本发明制得到的聚丙烯复合材料材料，具有良好的低温韧性和耐热性，透明度可达43%以上，可用于生产透明中空壶体，如洗车冷却液壶。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高耐热、耐寒的透明聚丙烯材料，由以下组份按重量份制备而成：

共聚聚丙烯                       30～55份；

均聚聚乙烯                       40～65份；

耐寒增韧剂                       2～11份；

成核剂                           0.15～0.35份；

硅烷交联剂                       1.6～2.9份；

抗氧剂                           0.4～0.65份；

加工助剂                         0.4～1.5份；

所述的共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、耐寒增韧剂的重量总和为100份。

所述的共聚聚丙烯为透明、无规共聚聚丙烯，在230℃/2.16kg条件下的熔融指数为0.1-4g/10min；所述的均聚聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔融指数0.1-5g/10min。

所述的耐寒增韧剂选用氢化聚苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物（简称SEBS）。

所述的成核剂为二（3,4-二甲基苯亚甲基）山梨醇（简称Millad 3988）、2，2-亚甲基双（4,6-二叔丁基苯基）磷酸钠（简称NA-11）、6-奈二甲酰胺基化合物（简称TMB-4）中的任一种。

所述硅烷交联剂由乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯与二月桂酸二正丁基锡按质量比为1.5～2.6：0.05～0.3：0.05～0.2组成。

所述抗氧剂是由四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4--二叔丁基苯基)酯与(硫代二丙酸双十八醇酯)按质量比为1：2：1复配构成。

所述的加工助剂由白矿油与乙撑双硬脂酰胺（EBS）按质量比为1:1复配构成。

本发明的另一个目的是提供一种上述高耐热、耐寒的透明聚丙烯材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、硅烷交联剂、耐寒增韧剂、抗氧剂、加工助剂、成核剂按配比倒入温控高速混合机中混合5-10min，得预交联的预混料；所述混合机的温度为75-90℃、转速为500-800r/min；

（2）将（1）中预混料喂入双螺杆挤出机中先预加热2～4分钟，再经抽真空、挤出、水冷、切粒及干燥，即制得高耐热、耐寒的透明聚丙烯材料；其中双螺杆挤出机的转速为300～500 转/分，温度为预融区170～175℃、第一熔融区180～185℃、第一高温剪切区190～195℃、第二高温剪切区205～215℃、第二熔融温区200～210℃、出料口熔融温区195～205℃。

本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）本发明将共聚聚丙烯和均聚聚丙烯进行有效地组合，使制备的材料在韧性、刚性和耐热性方面达到平衡；

（2）在硅烷交联剂作用下，硅烷交联剂分解产生自由基，引发聚丙烯和SEBS大分子之间发生化学交联反应，在大分子链之间形成化学键，而形成网状体型结构；