[发明专利]一种透明聚丙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种透明聚丙烯的制备方法，特别涉及一种以纳米硅溶胶与有机磷酸盐型聚丙烯成核剂复配制备透明聚丙烯的制备方法。

背景技术

聚丙烯是一类性能优良、价格便宜、用途广泛、半透明的结晶型塑料，通过添加成核剂可以改进聚丙烯的透明性，获得透明聚丙烯塑料。目前市场上销售的聚丙烯成核透明剂主要有山梨糖醇、有机磷酸盐和松香酸类聚丙烯成核剂，但它们不同程度的存在价格高，有异味，分散性差等缺点。有机磷酸盐是继二苄叉山梨糖醇及其衍生物后的日益广泛应用的聚烯烃成核透明剂，这些产品主要是有机磷酸酯金属盐和磷酸酯碱式金属盐及其复配物或与磷酸酯、酸性磷酸酯的混合物，亦可分为3代产品。第1代以旭电化的NA-10为代表：第2代是20世纪80年代中期推出的双酚A结构的磷酸盐，如NA-11(2-2’—亚甲基—二—(4，6—二叔丁苯基))磷酸钠；第3代是近年来研制的NA-21。与DBS及其衍生物相比，有机磷酸盐系列成核剂用于PP时，制品透明性、刚性、结晶速度和热变形温度有较大幅度的提高，并得到了美国FDA认可，且耐热性优异，可耐400℃以上的高温，加工条件选择范围宽，在成型过程中不分解而不会释放难闻的气味，同时，也较少产生对成型机械及螺杆的污染，可用于食品包装。尽管价格昂贵，但独特的应用性能是它的优势，其主要缺点是熔点过高，与树脂的相容性有限，分散性差，通常条件下不易混配。本发明的目的是克服有机磷酸盐类成核剂的上述缺点，同时利用反应挤出技术，使硅溶胶在挤出过程中形成纳米二氧化硅，从而改变纳米二氧化硅在聚丙烯中分散性差、透明性效果不明显等缺点。

发明内容

本发明一种透明聚丙烯的制备方法是，将纳米硅溶胶与有机磷酸盐类聚丙烯成核透明剂与聚丙烯按重量比为0.05～1:0.1～1:100，并在160℃～230℃混炼。

本发明使用的纳米硅溶胶，无臭、无毒，分子式可表示为mSiO₂.nH₂O，胶体平均粒径10-20nm。为了解决有机磷酸盐成核剂不易分散的问题，选用硅溶胶与有机磷酸盐进行复配的体系，实验证明获得了较好的复配效果，并且纳米SiO₂微粒与有机磷酸盐成核剂发挥了有效的协同作用，能进一步降低PP的雾度，提高其透明性。硅溶胶含量在聚丙烯中的添加量为0.05～5％，最好在0.05～1％。本发明的积极效果如下述的3个对比例。

对比例1

将有机磷酸盐类聚丙烯成核透明剂与聚丙烯按重量比0.35：100在160℃～230℃于螺杆挤出机混炼挤出造粒，共混物粒料干燥后于注射机上制成试样，试样雾度43.2％，屈服强度37.9MPa，弯曲强度63.3MPa，弯曲模量2.277GPa，冲击强度0.635KJ/m，结晶温度128.57℃热变形温度150.5℃。

对比例2

将纳米硅溶胶与聚丙烯按重量比0.15：100在160℃～230℃于螺杆挤出机混炼挤出造粒，共混物粒料干燥后于注射机上制成试样，试样雾度58.3％，屈服强度31.9MPa，弯曲强度32.7MPa，弯曲模量1.050GPa，冲击强度4.318kJ/m²，结晶温度118.41℃，热变形温度130.5℃。

对比例3

将纳米硅溶胶直接与有机磷酸盐类聚丙烯成核透明剂与聚丙烯按重量比0.15：0.35：100在160℃～230℃于螺杆挤出机混炼挤出造粒，共混物粒料干燥后于注射机上制成试样，试样雾度36.3％，屈服强度38.9MPa，弯曲强度57.1MPa，弯曲模量1.983GPa，冲击强度2.313KJ/m²，结晶温度133.3℃，热变形温度155℃。纯聚丙烯上述各值分别为77.7％，34.2MPa，48.2MPa，1.611GPa，2.836KJ/m²，108℃，122℃。

具体实施方式

实施例1

将硅溶胶和与有机磷酸盐类聚丙烯成核透明剂与聚丙烯按重量比0.15：0.1：100在160℃于螺杆挤出机混炼挤出造粒，共混物粒料干燥后于注射机上制成试样，试样雾度51.9％，屈服强度36.9MPa，弯曲强度56.5MPa，弯曲模量2.005GPa，冲击强度2.378KJ/m²，结晶温度129.86℃，热变形温度151.95℃。

实施例2