[发明专利]一种高性能聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本分明公开了一种高性能聚丙烯材料及其制备方法，其由以下组分按重量份数制备而成：聚丙烯、聚乙烯、无机填料、增韧剂、端胺基型超支化乙二胺三嗪聚合物、加工助剂混合、挤出、造粒即得。本发明用端胺基型超支化乙二胺三嗪聚合物作为改性助剂，用于聚丙烯的共混改性中，利用其特殊结构，同时能明显提高聚丙烯材料的刚性和韧性。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种高性能聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯由于其质轻、价廉、刚韧性能优异，是目前通用的五大工程塑料之一，在化工、建筑、汽车、家电等领域具有广泛的应用。但改性聚丙烯材料的刚性及韧性有限，特别是刚性和韧性作为一对矛盾性能，很难同时提高。

本发明首次提出用HBP作为改性助剂，由于HBP为一种新型聚合物，是三维类球形结构，具有大量活性端基官能团，本身内部具有空腔结构，有较多支化点等特点。在聚丙烯材料共混改性中添加HBP，由于HBP与PP分子链之间形成交联点，可增强分子链间的缠结作用，使得材料的内聚强度变大，大大提高材料的强度。同时，由于HBP材料本身为三维结构，存在很多空腔结构，分散在PP基料中，在受力的情况下，可使分子链段不被破坏的情况下，具有更强的吸能结构，可提高材料的韧性。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高性能聚丙烯材料和制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种高性能聚丙烯材料，其由以下组分按重量份数制备而成：

进一步方案，所述聚丙烯为熔融指数在230℃/2.16kg条件下为0.1-100g/10min的共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的一种或两种的混合物。

进一步方案，所述聚乙烯材料包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或两种混合物，其熔融指数在230℃/2.16kg条件下为0.05-30g/10min。

所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙、云母、硫酸钡、硅灰石中的任意一种。

所述的增韧剂为聚乙烯辛烯弹性体(POE)。

所述加工助剂为抗氧剂和润滑剂，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种混合物；润滑剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙。

所述的端胺基型超支化乙二胺三嗪聚合物制备方法如下：

(1)称取三聚氯氰加入丙酮中充分搅拌得A溶液；

(2)称取无水碳酸钠和乙二胺加入至温度为70-90℃的蒸馏水中，搅拌至完全溶解，得B溶液；

(3)在室温下，将B溶液滴加至A溶液中，反应完全后，产物经过滤、洗涤、干燥得端胺基型超支化乙二胺三嗪聚合物。

所述三聚氯氰和丙酮的质量体积比g/mL为1：10-15；无水碳酸钠和乙二胺的质量比为1：1.5-2.5，无水碳酸钠和蒸馏水的质量体积比g/mL为1：12-14。

步骤(3)中所述干燥是指在80-95℃的真空烘箱中干燥12-24小时。

本发明的另一个发明目的是提供上述一种高性能聚丙烯材料的制备方法，将聚丙烯、聚乙烯、无机填料、增韧剂、端胺基型超支化乙二胺三嗪聚合物、抗氧剂及加工助剂按配比加入到混合设备中，混合均匀；将上述混合物用加工设备螺杆挤出机在190-230℃条件下熔融挤出，其转速为50-400转/min；挤出物经水冷却、切粒，即得到高性能聚丙烯材料。

本发明的有益效果在于：

1、本发明首次提出用端胺基型超支化乙二胺三嗪聚合物作为改性助剂，用于聚丙烯的共混改性中，利用其特殊结构，同时能明显提高材料的刚性和韧性；