[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。本发明聚丙烯复合材料包括以下重量份的组分：聚丙烯80‑90份，高密度聚乙烯10‑20份，助剂0.2‑0.5份；其中，聚丙烯为共聚聚丙烯且乙烯的重量含量12％。本发明聚丙烯复合材料在低温下仍具有较高的韧性，如‑15℃时悬臂梁缺口冲击强度在15KJ/m²以上，并且二甲苯可溶物含量较低，甚至能满足FDA食品接触的检测标准，适用于制备食品、药品等的包装。

技术领域

本发明属于塑料领域，涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

聚丙烯作为五大人工合成树脂之一，具有机械性能好、耐热性优良、化学稳定性好、密度低、价格低廉、供应稳定等特点，近年来成为增长速率最快的通用树脂，广泛应用于食品、药品等的包装领域。但目前应用于制备食品、药品包装的聚丙烯材料低温韧性较差，不适宜在低温下使用，并且无法满足食品接触材料FDA认证中二甲苯可溶物含量的要求。

因此，有必要开发一种低温韧性好，且二甲苯可溶物含量低的聚丙烯材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用，旨在使聚丙烯复合材料不仅具有优异的低温韧性，还具有较低的二甲苯可溶物含量。

为实现上述目的，本发明提供了一种聚丙烯复合材料，其包括以下重量份的组分：聚丙烯(PP)80-90份，高密度聚乙烯(HDPE)10-20份，助剂0-0.5份；其中，所述聚丙烯为共聚聚丙烯且乙烯的重量含量12％。

所述聚丙烯复合材料包含特定含量的高密度聚乙烯，使其能利用高密度聚乙烯玻璃化转变温度低(-100℃左右)的特性，在低温下仍能保持较高的韧性；同时，以乙烯重量含量12％的共聚聚丙烯作为聚丙烯基体，其内的EPR(乙丙橡胶)可与高密度聚乙烯形成以高密度聚乙烯为核、EPR为壳的“核-壳结构”，使其在变形过程中能更好地吸收能量而具有更好的低温韧性，如悬臂梁缺口冲击强度(-15℃)在15kJ/m²以上，并确保所述聚丙烯复合材料在室温下具有比较高的韧性，如悬臂梁缺口冲击强度(23℃)在43KJ/m²以上。相比在无规共聚聚丙烯、均聚聚丙烯或其他乙烯重量含量≤12％的共聚聚丙烯中按相同的重量比添加高密度聚乙烯所得的聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料具有更好的低温和室温韧性。

另外，由于高密度聚乙烯几乎不溶于二甲苯，在聚丙烯基体中加入高密度聚乙烯，随着高密度聚乙烯添加量的增加，所得聚丙烯材料的二甲苯可溶物含量降低。

优选地，所述共聚聚丙烯中乙烯的重量含量≤15％。更优选地，所述共聚聚丙烯中乙烯的重量含量为14％。

当共聚聚丙烯中乙烯的重量含量超过15％时，所得聚丙烯复合材料中二甲苯可溶物含量较高；优选所述共聚聚丙烯中乙烯的重量含量≤15％，以控制所得聚丙烯复合材料中二甲苯可溶物含量30wt％(溶解温度为120℃)，这首次打破了市场上对同时满足具备高的低温韧性和食品接触材料FDA认证要求的包装材料在市场上的空白。

优选地，所述共聚聚丙烯的熔体流动速率＞25g/10min，且所述共聚聚丙烯的熔体流动速率的测试标准为ISO 1133-1-2011，测试条件为230℃、2.16kg；所述高密度聚乙烯的熔体流动速率为8-30g/10min，且所述高密度聚乙烯的熔体流动速率的测试标准ISO 1133-1-2011，测试条件190℃、2.16kg，确保所得聚丙烯复合材料具有非常高的流动性，熔体流动速率在25g/10min以上(测试标准ISO 1133-1-2011，测试条件230℃、2.16kg)，以便于注塑成型。

更优选地，所述共聚聚丙烯的熔体流动速率≤30g/10min，且所述共聚聚丙烯的熔体流动速率的测试标准为ISO 1133-1-2011，测试条件为230℃、2.16kg。市售共聚聚丙烯的熔体流动速率通常在30g/10min以下。