[发明专利]聚合物熔体强度改性剂及其制备方法和应用以及聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚合物领域，具体提供了一种聚合物熔体强度改性剂及其制备方法和应用，该方法包括：将极性单体接枝聚丙烯与含胺基物质接触进行反应挤出造粒，然后进行干燥；所述极性单体能够与含胺基物质发生化学反应，所述含胺基物质包括化合物A和化合物B，所述化合物A为含有胺基基团、醚键和芳基基团的有机物，所述化合物B为多胺。本发明提供了一种聚丙烯组合物和一种聚丙烯材料及其制备方法。本发明的聚合物熔体强度改性剂，可用物理共混的方法以较小的添加量，实现聚合物例如聚丙烯熔体强度的提升。

技术领域

本发明涉及一种聚合物熔体强度改性剂的制备方法，以及一种由本发明的方法制备得到的聚合物熔体强度改性剂及其应用，以及一种聚丙烯组合物和一种聚丙烯材料的制备方法和由该方法得到的聚丙烯材料。

背景技术

目前市场上所售的聚丙烯绝大部分是半结晶性线型聚合物。由于具有柔软的长链大分子结构和较高的结晶倾向，其软化点与熔点很接近，达到熔融结晶温度后其熔体黏度迅速下降，而且在结晶过程中释放出大量的结晶热，使其熔体黏度和熔体强度进一步下降。因此，普通聚丙烯熔体强度小、韧性差、耐熔垂性能差，热成型性、发泡性能很差，限制了其应用领域。

高熔体强度聚丙烯可以应用于发泡、热成型、挤出涂布等高附加值领域，具有更广阔的市场应用前景，其研究开发具有显著的经济效益和社会效益。

聚丙烯是一种通用塑料，具有原料来源丰富、价格低廉、密度小、熔点高、无毒、耐化学腐蚀、易回收、易降解等优点。已成为包装、轻工、建筑、电子、电器、汽车等行业不可缺少的原材料，是当前发展速度最快的热塑性树脂之一。但是传统的聚丙烯韧性差、熔体强度低，其热成型性、发泡性能很差，大大限制了其成形加工和使用范围。因此，开发具有较高熔体强度的聚丙烯是近年来材料学研究热点。目前提高聚丙烯熔体强度的方法有引发聚丙烯交联、接枝改性、与其它树脂进行共混改性等。

共混改性是提高普通聚丙烯产品熔体强度的一种简单途径。普通聚丙烯以直链结构为主，每个分子结构都含有甲基，基本无支化或交联。通过添加高熔体强度聚合物、弹性体或低熔点共聚物，降低聚丙烯的熔点和刚性，从而获得良好的加工性能。CN105037952A、CN105153546A、CN104987588A、USP4940736等公开了此类方法。

交联改性可使线型PP产生长支链，从而达到提高熔体强度的目的。USP5047446、USP5414027、USP5541236等均为Himont公司的辐照交联制备高熔体强度聚丙烯方面的技术。

CN101125947A公开了一种含长支链结构的高熔体强度聚丙烯及其制备方法。该技术所公开的含长支链结构的高熔体强度聚丙烯制备方法步骤如下：将A组分与抗氧剂和热稳定剂在混合釜中充分混合后，以60-200g/min的速度从喂料口加入反应型双螺杆挤出机中，将B组分有机溶液从双螺杆挤出机的一侧加入挤出机中，超临界二氧化碳流体从双螺杆挤出机另一侧加入到挤出机。双螺杆挤出机第一加热区为180～220℃，其他加热区为140～220℃；挤出造粒，得到高熔体强度聚丙烯树脂。组分A为接枝率〉0.3％的极性单体熔融接枝聚丙烯聚合物，B组分为胺类或醇类化合物。该技术是利用胺类、醇类化合物中的氨基或羟基与聚丙烯接枝物上的官能团发生反应，产生长支链结构，达到提高熔体强度的目的。该技术测定了样品的力学性能、熔体流动速率，未给出熔体强度的测定数据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够改善聚合物熔体强度的改性剂及其制备方法和应用以及聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其制备方法。

为实现前述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种聚合物熔体强度改性剂的制备方法，该方法包括：

将极性单体接枝聚丙烯与含胺基物质接触进行反应挤出造粒，然后进行干燥；其中，所述极性单体能够与含胺基物质发生化学反应，所述含胺基物质包括化合物A和化合物B，所述化合物A为含有胺基基团、醚键和芳基基团的有机物，所述化合物B为多胺。