一種輻照接枝制備聚丙烯增韌改性劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及屬于聚丙烯增韌改性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輻照接枝制備聚丙烯增 韌改性劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯因強(qiáng)度高，加工性好，質(zhì)輕價(jià)廉而被廣泛運(yùn)用，但由于其分子鏈規(guī)整性高， 結(jié)晶晶粒尺寸較大，晶粒界面作用力較弱，材料在低溫使用時(shí)，表現(xiàn)為沖擊韌性差，限制了 其進(jìn)一步的應(yīng)用。因此，如何改善等規(guī)聚丙烯的沖擊韌性，保持剛韌平衡性，實(shí)現(xiàn)通用高分 子材料高性能化，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。常規(guī)聚丙烯增韌的主要方法是與彈性體 (EPDM、EPR等）物理共混，但這種方法對(duì)彈性體的消耗量太大，不適合工業(yè)化生產(chǎn)，得到的 改性聚丙烯制品韌性提高的同時(shí)伴隨著材料模量的較大損失。高能輻照接枝法是通過發(fā)射 高能射線，引起聚合物內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、物理特性以及宏觀 特性等發(fā)生變化的一種新型的聚合物接枝改性的方法，與傳統(tǒng)化學(xué)接枝改性方法相比，輻 照接枝法副反應(yīng)少，易于控制，產(chǎn)物純凈，環(huán)保，受到國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。
[0003] 高能電子輻照作為一種新型聚合物改性方法已得到大量的應(yīng)用，CN103665534A公 開了一種預(yù)輻照技術(shù)制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯及其制備方法，是將電子預(yù)輻照后處理的聚乙 稀或聚乙稀類共聚物1-15質(zhì)量份，預(yù)福照劑量5-100kGy，未福照的聚丙稀85-99質(zhì)量份，將 兩組分混合均勻后于螺桿轉(zhuǎn)速100-250轉(zhuǎn)/分，溫度170-260°C的雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出 造粒，制得高熔體強(qiáng)度聚丙烯。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102030910A公開了一種長(zhǎng)鏈支化聚乙烯的 制備方法，首先將高能電子束或γ射線對(duì)基體聚乙烯進(jìn)行輻照處理，輻照劑量l-200kGy， 然后將預(yù)輻照聚乙烯和基體聚乙烯進(jìn)行混合，最后預(yù)混合物通過反應(yīng)擠出得到長(zhǎng)鏈支化聚 乙烯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種對(duì)聚丙烯具有成核和增韌功能，能 夠加快聚丙烯的結(jié)晶速率，細(xì)化聚丙烯晶粒，顯著提高聚丙烯的力學(xué)性能的輻照接枝制備 聚丙烯增韌改性劑的方法。
[0005] 本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，一種輻照接枝制備聚丙烯增韌改性劑的方法，將聚丙 烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物POE、抗氧劑按重量百分比混合，在同向雙螺桿擠出機(jī)或單螺 桿擠出機(jī)上熔融擠出、冷卻、切粒、干燥，粒料裝入包裝袋進(jìn)行γ射線輻照，得到輻照接枝 的聚丙烯增韌改性劑；
[0006] 所述聚丙烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物ΡΟΕ、抗氧劑的重量百分比為：聚乙烯 15-50%，聚丙烯15-50 %，乙烯與辛烯共聚物POE 20-55 %，抗氧劑0. 05-1. 0%，輻照劑量 10-150kGy ；
[0007] 所述聚乙烯采用高、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種或兩種；
[0008] 所述聚丙烯采用均聚聚丙烯PPH、丙烯與乙烯無規(guī)共聚物PPR或丙烯與乙烯嵌段 共聚物PPB ;
[0009]所述抗氧劑為 1010、1076、1135 或 BHT ;
[0010] 所述螺桿料筒溫度設(shè)置180-230°C，熔體溫度170-190°C ;
[0011] 所述輻照劑量為25-100kGy。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0013] 本發(fā)明的高能輻照接枝聚丙烯增韌改性劑摻混于等規(guī)聚丙烯樹脂后，等規(guī)聚丙烯 的常溫及低溫沖擊強(qiáng)度顯著提高。本發(fā)明的高能輻照接枝聚丙烯增韌改性劑廣泛適合聚丙 烯的擠出、注塑、發(fā)泡等制品，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)用前景廣闊。
[0014] 經(jīng)試驗(yàn)，改性聚丙烯的常溫沖擊強(qiáng)度提高53. 5-60 %，低溫沖擊強(qiáng)度提高了 45. 2-50%，聚丙烯改性制品的結(jié)晶溫度上升了 3. 4-5. 7°C，其結(jié)晶速率明顯加快。高能輻照 接枝聚丙烯增韌改性劑能大幅度地提高等規(guī)聚丙烯的結(jié)晶程度，使其結(jié)晶晶粒細(xì)化，減少 聚丙烯改性后期存放過程中緩慢的二次結(jié)晶現(xiàn)象，大幅度地消除聚丙烯改性制品的殘留內(nèi) 應(yīng)力。
【附圖說明】
[0015] 圖1為含量不同的輻照接枝聚丙烯增韌改性劑/等規(guī)聚丙烯共混物的沖擊斷面形 貌：（a) 0 (純 PP) ; (b) 5wt. % ; (c) IOwt. % ; (d) 20wt. %，
[0016] 圖2為含量不同的輻照接枝聚丙烯增韌改性劑/等規(guī)聚丙烯共混物的POM球晶形 貌：（a) 0 (純 PP) ; (b) 5wt. % ; (c) IOwt. % ; (d) 20wt. %。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 將聚丙烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物POE、抗氧劑按重量百分比混合，在同向雙 螺桿擠出機(jī)或單螺桿擠出機(jī)上熔融擠出、冷卻、切粒、干燥，粒料裝入包裝袋進(jìn)行γ射線輻 照，得到輻照接枝的聚丙烯增韌改性劑；
[0018] 所述聚丙烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物ΡΟΕ、抗氧劑按重量百分比為：聚乙烯 15-50%，聚丙烯15-50%，乙烯與辛烯共聚物POE 20-55%，抗氧劑0. 05-1. 0%，優(yōu)選的是， 聚丙烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物ΡΟΕ、抗氧劑按重量百分比為：聚乙烯18-40%，聚丙烯 20-45%，乙烯與辛烯共聚物POE 25-50%，抗氧劑0. 1-0. 8%混合。
[0019] 所述聚乙烯采用高、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種或兩種。
[0020] 所述聚丙烯采用均聚聚丙烯ΡΡΗ、丙烯與乙烯無規(guī)共聚物PPR或丙烯與乙烯嵌段 共聚物PPB。
[0021] 所述抗氧劑為 1010、1076、1135 或 ΒΗΤ。
[0022] 所述螺桿料筒溫度設(shè)置180-230°C，熔體溫度170-190°C ;
[0023] 輻照劑量10_150kGy ;優(yōu)選的是，輻照劑量25-100kGy。
[0024] 下面用具體實(shí)施例詳述本發(fā)明：
[0025] 實(shí)施例1、
[0026] 按重量百分比將高密度聚乙烯20%、低密度聚乙烯10%、丙烯與乙烯嵌段共聚物 PPB 40%、乙烯一辛烯共聚物POE29. 95%、抗氧劑1076 0.05%混合，在單螺桿擠出機(jī)上于 180°C，熔體溫度170°C熔融擠出、冷卻、切粒、干燥，粒料裝入包裝袋進(jìn)行γ射線輻照，輻照 劑量lOOkGy，得到輻照接枝的聚丙烯增韌改性劑。
[0027] 實(shí)施例2、
[0028] 按重量百分比將低密度聚乙烯30%、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物PPR 30%、乙烯一 辛烯共聚物P0E39. 5%、抗氧劑1010 0. 1%混合，在同向雙螺