一種可再生改性聚丙烯材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可再生改性聚丙烯材料及其制備方法，由以下按重量百分比計(jì)的原料組成：聚丙烯57-99.8%，填充劑0-40%，碳自由基捕捉劑0.03-2%，抗氧劑0.1-1.0%。將原料置于高速混料機(jī)中干混3-5分鐘。再置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒。本發(fā)明通過(guò)添加碳自由基捕捉劑，由于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)及α-H的高活性，使其可以將高溫熔融聚烯烴在螺筒中缺氧狀態(tài)下形成的碳自由基轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定狀態(tài)而失活，從而大大降低聚烯烴在擠出加工過(guò)程中在高溫高剪切情況下的降解程度，以實(shí)現(xiàn)最大程度地保留聚烯烴原有的物理機(jī)械性能，使得改性聚丙烯材料可以以常規(guī)材料的形式重復(fù)投入市場(chǎng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可再生改性聚丙烯材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改性聚丙烯材料，尤其涉及一種可再生改性聚丙烯材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱塑性聚合物如PP、PE在擠出加工的缺氧狀態(tài)中，受高熱、高剪切力作用會(huì)形成碳自由基，一部分碳自由基進(jìn)一步引發(fā)聚合物分子是繼續(xù)產(chǎn)生碳自由基，大部分碳自由基與氧接觸后會(huì)形成烷氧基自由基RO0.和兩個(gè)由過(guò)氧化物分解而產(chǎn)生的RO ?和H0.，所有自由基的存在會(huì)進(jìn)一步催化聚合物分子繼續(xù)分解出自由基，上述過(guò)程構(gòu)成了聚合物受外界因素影響而降解 的過(guò)程。傳統(tǒng)的受阻酚類(lèi)抗氧劑如1010能捕獲以氧為中心的自由基生成穩(wěn)定產(chǎn)物ROH和H2O,而亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑如168能將氫過(guò)氧化物ROOH轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定產(chǎn)物ROH而阻止其在高溫高剪切下情況下分解產(chǎn)生自由基。
[0003]聚合物的降解產(chǎn)物中包含大量的低分子化合物，其中一部分會(huì)以氣體形式脫離材料本身，其對(duì)材料的影響主要體現(xiàn)在氣味、V0C、冷凝、TVOC及熔體流動(dòng)速率(MFR)等方面。一部分?jǐn)嗔训姆肿訒?huì)繼續(xù)以分子形式存在于材料內(nèi)部，而其對(duì)材料的影響主要集中在機(jī)械性能方面，如拉伸強(qiáng)度、剛性、韌性。
[0004]另外，黃變效應(yīng)是聚合物應(yīng)用過(guò)程中由降解引發(fā)的很重要的一個(gè)方面
[0005]近年來(lái)，聚丙烯材料的市場(chǎng)需求量呈急劇上升的趨勢(shì)，這就意味著對(duì)能源的需求壓力也在不斷增大，如果能夠?qū)⒒厥占霸偕郾┎牧献罡咝У闹匦聭?yīng)用于常規(guī)市場(chǎng)需求方面，一方面可以提高資源的再利用率，更有助于減少?gòu)U棄材料對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的壓力，由苯并呋喃酮類(lèi)碳自由基捕捉劑、受阻酚類(lèi)抗氧劑及亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑復(fù)配的高效三元抗氧體系，其中由于苯并呋喃酮類(lèi)碳自由基捕捉劑的作用，聚合物在加工過(guò)程初期受光、熱、金屬等作用而產(chǎn)生的碳自由基被扼殺于萌牙階段，受阻酚及亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑再將以氧為中心的自由基及氫過(guò)氧化物轉(zhuǎn)化為如!1及H2O等穩(wěn)定產(chǎn)物，此過(guò)程大大降低了聚合物在加工過(guò)程的降解程度，從而最大程度保留了材料原有的物理機(jī)械性能，又因?yàn)橛刑甲杂苫蹲絼┑膮⑴c，受阻酚類(lèi)抗氧劑的使用量較傳統(tǒng)體系大大降低，從而聚合物在應(yīng)用過(guò)程中的黃變現(xiàn)象得到有效抑制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)目前聚丙烯市場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀，提供一種新型的可再生改性聚丙烯材料及其制備方法，從而更高效地利用自然資源，降低能源及環(huán)保壓力。
[0007]本發(fā)明可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0008]一種可再生改性聚丙烯材料，由以下按重量百分比計(jì)的原料組成:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種可再生改性聚丙烯材料，其特征在于:由以下按重量百分比計(jì)的原料組成:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的聚丙烯為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一種或幾種混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的填充劑為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇和陶土中的一種或幾種混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的碳自由基捕捉劑是一種苯并呋喃酮類(lèi)化合物，其化學(xué)名稱(chēng)是:5，7- 二叔丁基-3-(3，4- 二甲基苯基)-3氫-苯并呋喃-2-酮和5，7- 二叔丁基-3-(2，3- 二甲基苯基)-3_氫-苯并呋喃-2-酮，其分子結(jié)構(gòu)式如下所示:.0

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選用受阻酚和硫酯類(lèi)抗氧劑中的一種或幾種的混合物；輔抗氧劑選用亞磷酸鹽和酯類(lèi)抗氧劑中的一種或幾種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可再生改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的主抗氧劑選自1010、3114和DSTP中的一種或幾種；輔抗氧劑選自618和168中的一種或兩種。
7.權(quán)利要求1-6任意之一所述可再生改性聚丙烯材料的制備方法，其特征在于:其步驟如下: 1)按照重量配比稱(chēng)取原料。 2)將原料置于高速混料機(jī)中干混3-5分鐘。 3)將混合的原料置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其具體工藝為:擠出機(jī)溫控一區(qū) 160-180°C，二區(qū) 200-210°C，三區(qū) 210_220°C，四區(qū) 210_220°C，五區(qū) 210_220°C，六區(qū)205-215，七區(qū) 200-210，壓力 12_18MPa。
【文檔編號(hào)】C08K3/26GK103739953SQ201310738302
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月28日
【發(fā)明者】徐美玲, 張鷹, 張祥福, 周文 申請(qǐng)人:重慶普利特新材料有限公司, 浙江普利特新材料有限公司, 上海普利特復(fù)合材料股份有限公司