[发明专利]一种对等规聚丁烯-1结构熔体施加流动剪切加快晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的方法

说明书

本发明公开了一种对等规聚丁烯‑1结构熔体施加流动剪切加快晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的方法。该方法通过熔融指数仪在一定温度下制备出等规聚丁烯‑1的结构熔体，然后在流动剪切的作用下挤出，得到的等规聚丁烯‑1晶型Ⅱ能够在很短时间内转变为晶型Ⅰ。该方法在制备过程中无需任何助剂、填料等的加入即可加快等规聚丁烯‑1晶型Ⅱ向晶型Ⅰ的转变，即在加快等规聚丁烯‑1晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的同时不会对等规聚丁烯‑1的透明度、纯度等造成任何影响，显著促进了性能优异的聚丁烯‑1在各个领域中的广泛应用，同时也降低了生产成本，具有很好的社会经济效益。

技术领域

本发明属于高分子加工技术领域。涉及一种对等规聚丁烯-1结构熔体施加流动剪切加快晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的方法。具体为通过结构熔体和流动剪切加快等规聚丁烯-1的晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的方法。

技术背景

等规聚丁烯-1，简称iPB-1，是一种高等规聚合物，热塑性高分子材料，具有突出的耐热蠕变性、耐环境应力开裂性、良好的韧性、耐持久性、化学稳定性和可塑性，以其优异的物理化学性能被誉为“塑料中的黄金”，是目前世界上最尖端的化学材料之一。聚丁烯-1优异的性能，使其在受热条件下仍然具有优良的机械性能，其耐热性可使之长期在80～110℃条件下使用。聚丁烯-1兼具塑料性质和弹性体的部分性质，适宜作热水管、给水管、聚烯烃及工程塑料的改性剂等。由聚丁烯-1制作的管材具有超强的耐酸、耐碱、耐磨、不吸水等性质，是最先进的塑料管道之一。

等规聚丁烯-1由于其多晶型性，为加工生产带来了一定程度的困扰。目前已知的等规聚丁烯-1的晶型有四种，分别是3₁螺旋链堆砌的晶型Ⅰ和Ⅰ＇、11₃螺旋链堆砌的晶型Ⅱ以及4₁螺旋链堆砌的晶型Ⅲ，其中最常见也最具有使用价值的是晶型Ⅱ和晶型Ⅰ。在通常的加工条件下，制备的等规聚丁烯-1制品由高温直接冷却至室温常压条件下结晶得到的是晶型Ⅱ，但晶型Ⅱ是一种亚稳态晶型，形成之后会自发的向更稳定的晶型Ⅰ转变，转变之后得到的晶型Ⅰ具有优良的稳定性能、广泛的用途，但是其转变过程大约需要7-14天。等规聚丁烯-1的晶型转变特性，大大增加了时间成本，使得聚丁烯-1类产品在各个领域的应用受到了极大地限制。

目前，为了使性能优异的聚丁烯-1得到更好的应用，已有对于其晶型转变的技术研究，但是大多均是采用CO₂高压、添加填料、助剂等来实现晶型的较快转变，这些技术虽然在一定程度上对于聚丁烯-1晶型的转变有推进的作用，但是高压需要条件苛刻、添加各种助剂等多会对其透明性和纯度等性能造成一定的影响而仍然使其应用受到限制，无法得到较好的应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种对等规聚丁烯-1结构熔体施加流动剪切加快晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的方法，该方法操作简单易行，不需要任何助剂及填料的添加即可加快聚丁烯-1晶型Ⅱ向晶型Ⅰ的转变，即不会对聚丁烯-1的性能有任何破坏且能够使其在较短时间内实现晶型Ⅱ向晶型Ⅰ的转变，使制品性能稳定。

本发明是通过以下技术方案实现的

一种对等规聚丁烯-1结构熔体施加流动剪切加快晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的方法，该方法包括以下步骤：打开熔融指数仪，设定熔融指数仪的温度程序；待熔融指数仪加料筒内温度升温至设定温度后，取等规聚丁烯-1颗粒、通过加料斗加入到已经设定温度程序的熔融指数仪中的加料筒内进行热处理，热处理完成后得到等规聚丁烯-1结构熔体；将得到的等规聚丁烯-1结构熔体施加流动剪切进行挤出，挤出的样品在室温下冷却，再用砂纸打磨成为片状样品，即得到能在短时间内由晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的等规聚丁烯-1，测定其由晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的时间。

所述的对等规聚丁烯-1结构熔体施加流动剪切加快晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的方法，所述的等规聚丁烯-1结构熔体为近熔点熔体或过冷态熔体。

所述的对等规聚丁烯-1结构熔体施加流动剪切加快晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的方法，所述的设定熔融指数仪的温度程序即为将温度设定为热处理过程中需要的温度及温度加热对应的加热时间。