[发明专利]提高了阻氧性能的βPP-R管材专用料制备

说明书

技术领域

本发明是高分子材料的改性制备及应用，本发明主要涉及一种提高了阻氧性能的新型β晶聚丙烯(βPP-R)复合材料，尤其涉及一种含有聚丙烯、成核剂、片状金属铝的β晶聚丙烯(βPP-R)管材专用复合材料。该复合材料比目前常规的β晶聚丙烯(βPP-R)提高了耐热性、低温冲击性的基础上增加及提高了阻氧性能。主要用于制作建筑冷热水、采暖、空调系统管道用的主要原料。

背景技术

聚丙烯(PP-R)具有同品质多晶型结构。即αβγδ和拟六方晶型，常见的晶型是α晶，其他晶型只有在特出的情况下得到。由于α球晶粗大，且片晶束呈发射状排列，相邻的球晶之间是独立的面接触，球晶之间互贯穿很少，而且球晶的大小不均匀，因此材料韧性差，易发生应力集中而引起脆性断裂。

而聚丙烯β晶型聚丙烯(βPP-R)中心晶片呈捆束状，结构较疏松，因此材料在受到冲击能量时，可以吸收大量冲击能量，因而提高了材料的冲击强度和韧性。国内外主要用来制作汽车保险杠、家电壳体等耐冲击的工业产品器配件。由于β晶型聚丙烯(βPP-R)结构较疏松气体透过率高，(高气孔率)因此目前大都利用该高透气特点，用来制作透气膜和对气体透过要求的包装制品。近期也有用于管材制作，由于高透气率的特性对管材应用不利，因管材要求低的氧分子透过，因此使用方面受到了制约。

发明内容

本发明主要采取了β成核剂与稀土组分的协同诱导使聚丙烯(PP)β晶大量产生。发明材料与目前β晶型聚丙烯(βPP-R)的主要不同点是：在聚丙烯(PP)材料中同时加入β成核剂、稀土纳米微粒、片状金属铝多元材料组分协同，在得到β晶型聚丙烯(βPP-R)优良特性的基础上，又通过分散在β晶型聚丙烯(βPP-R)材料体系中片状金属铝的层化，提高了材料的阻氧性能。解决了β晶型聚丙烯(βPP-R)捆束状结构疏松和高气体透过率特性(高气孔率)用做管材时会加大氧分子透过管材的弊端

具体实施方式

在聚丙烯(PP)树脂中加入稀土纳米粉体、β晶型成核剂、使稀土纳米微粒充分分散到聚丙烯体系中，因稀土有丰富的F电子层结构，对聚丙烯有催化和络合作用，能够加快晶核的生成速度，诱导聚丙烯中β晶大量产生，从而提高聚丙烯的韧性、冲击强度、结晶速率、起始和终止结晶温度，稳定和提高了PP中β晶的相对含量。使得PP的缺口冲击强度，热变形温度和综合力学性能都得到提高。具体制作过程是：将聚丙烯(PP-R)成核剂、稀土、片状金属铝、按设计组分混合后，经双螺杆挤出机造粒即制得提高了阻氧性能的β晶型聚丙烯(βPP-R)。