[发明专利]一种增韧聚丙烯树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增韧聚丙烯树脂组合物及其制备方法，具体涉及粉末橡胶增韧改性的聚丙烯树脂组合物及其制备方法。

背景术

聚丙烯(PP)是当前通用合成树脂中发展最快的品种，PP代替工程塑料用于制造汽车、家电、家具部件是PP材料重要的发展方向之一。但由于PP是半结晶型聚合物，结构上的特点导致树脂的缺口冲击强度低，低温易脆断，收缩率大，抗蠕变性差，大大限制了树脂的进一步应用。由此，PP的高性能化改性研究得到了人们的普遍重视，特别是在增韧改性研究方面开展了大量的研究工作。PP增韧改性也通常采用各种橡胶或热塑性弹性体与PP共混实现，作为增韧改性的橡胶品种包括乙丙橡胶(如：US4983647、US4130535A、昭和730145、ZL98121713.3、ZL91106759.0、ZL200410011367.X等)、丁苯橡胶(ZL200310103222.8、US6150442、US5073447、US4734450)，等等。

粉末橡胶是指粒径小于1.0mm的橡胶。粉末橡胶具有良好的分散性，可与树脂接枝、共混，从而赋予树脂特殊的性能，在树脂改性领域具有广泛的应用。ZL200510002252.9公开了由聚丙烯均聚物、三元乙丙橡胶、超细丁苯粉末橡胶、成核剂和流变性能改进剂等组成的树脂组合物，组合物具有极高的冲击韧性，拉伸强度和刚性与聚丙烯基础树脂相当，适用于制备外观要求较高的大型薄壁制品。如CN101270212(申请号200710064645.1)提出了包括聚丙烯、丁苯粉末橡胶或/和羧基丁苯粉末橡胶、炭黑组成的共混组合物。ZL01110737.5公开了一种增韧聚丙烯及其制备方法，包括PP和混合橡胶组分，其中混合橡胶组分是由具有交联结构的粉末橡胶和至少一种未硫化的橡胶和热塑性弹性体组成，实施中公开了粉末PP+硫化粉末丁苯+SIS，粉末PP+硫化粉末丁苯+三元乙丙橡胶的组合物体系。张晓红等利用全硫化超细粉末丁苯橡胶(PSBR)与聚丙烯(PP)为原料，采用双螺杆挤出机共混方法制备PP/PSBR全硫化热塑性弹性体(合成橡胶工业，2006年29卷2期，91-95页)。

发明内容

本发明目的是提供一种增韧聚丙烯树脂组合物，该聚丙烯树脂组合物具有很好的抗冲击性能。本发明进一步提出该组合物的制备方法。

发明人通过研究发现，现有共混设备条件下，粉末橡胶作为改性剂在聚丙烯基体树脂中易出现分布不均匀、粒径大小不稳定的问题而影响增韧效果。就此，本发明提出一种增韧聚丙烯树脂组合物，以聚丙烯的重量为百分之百计，组成中包括：

(1)聚丙烯                           100％

(2)改性粉末丁苯橡胶                 7％～35％

(3)接枝聚丙烯                       2％～7％

其中，改性粉末丁苯橡胶是羧基丁苯胶乳改性的粉末丁苯橡胶。发明人通过研究发现，粉末丁苯橡胶粒径对增韧效果有一定影响；另一方面，粉末橡胶在增韧的同时，会对基础树脂的强度、刚性产生负面影响。为获得综合性能更佳的树脂组合物，本发明优选橡胶粒径0.2～0.7mm，门尼粘度ML(1+4)100℃为41～123，进一步优选橡胶门尼粘度ML(1+4)100℃为80～120。

羧基丁苯胶乳是以丁二烯、苯乙烯为主单体，不饱和羧酸为功能单体经乳液聚合得到的，其中的不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸或2-乙基丙烯酸，优选丙烯酸。羧基丁苯胶乳的固体含量41～55％，胶乳粒径100～175nm。

聚丙烯可以是丙烯的均聚物或共聚物，可以是粉状或粒状树脂，熔体流动速率(MFR)0.5～40g/10min，密度0.900～0.921g/cm3。优选粉状聚丙烯树脂。

接枝聚丙烯是极性单体与聚丙烯的接枝物，极性单体选自马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸，优选马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)，接枝率0.5～11％，MFR≥40g/10min。

本发明在改性粉末丁苯橡胶和聚丙烯组合物的制备过程中还需加入隔离剂、分散剂、抗氧剂、热稳定剂等助剂，以满足加工和制备工艺要求。聚丙烯树脂组合物的制备可以在密炼机、捏合机、双螺杆挤出机中进行，反应温度185～220℃，反应时间3～5min，优选双螺杆挤出机。选用双螺杆挤出机制备时，可以采用原料预先混合、再进行挤出的制备工艺。

具体地，本发明提供的增韧聚丙烯组合物制备方法包括：

(一)改性粉末丁苯橡胶的制备