[发明专利]一种低密度高流动性高模量聚丙烯及其制备方法

说明书

一.技术领域：

    本发明涉及一种低密度高流动性高模量聚丙烯及其制备方法

二.背景技术：

      聚丙烯（PP）具有密度低，机械性能较优异，还有良好的耐应力龟裂、耐疲劳屈服和耐化学品性能，而且有价格便宜，易加工成型等优点。但是PP具有弯曲弹性模量较低的缺点，这一缺点也限制这其在工业中的应用。因此为了使PP在工业中得到良好的应用必须对其进行改性。PP主要改性方法有弹性体增韧PP改性；填料填充增强PP改性；以及利用PP、填料、弹性体三者共同作用增韧增强PP改性研究。

       目前一般还是采用聚丙烯、弹性体、填料等组分组成，弹性体主要有POE、EVA、EPDM等，填料主要是滑石粉，这种方法可以制备出一定韧性的改性聚丙烯，但聚丙烯中加入这些流动性较差的弹性体时会严重影响材料的流动性，另外添加弹性体会大大减小材料的刚性，同时，为了增加材料的刚性，在材料中选择添加填充剂，但由于填充剂的增加又会使其密度升高，就目前这一现状，本发明将重点研究一种低密度高流动性高模量的聚丙烯，克服了目前改性聚丙烯中三种性能不能同时兼顾的问题，满足于国民生产的需求。项目市场前景广阔，对本地区技术水平提高具有重要意义。

三.发明内容：

   发明目的

本发明提供一种制备方法简单、成本较低、效果明显的低密度高流动性高模量聚丙烯及其制备方法。

技术方案

一种低密度高流动性高模量聚丙烯，其特征在于，按质量份数计，由如下组分复配而成：

聚丙烯80-96.9份，无机刚性粒子3-15份，弹性体0.1-5份，偶联剂0.03-0.45份，润滑剂0.03-0.45份，抗氧剂0.1-1份。

所述聚丙烯为共聚聚丙烯或均聚与共聚聚丙烯任意比例的混合体。

所述的无机刚性粒子为碳酸钙晶须、钛酸钾晶须、硫酸钙晶须、镁盐晶须、硅灰石、碳酸钙母粒、云母中至少一种。

所述的偶联剂为钛酸酯类偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、超分散剂中至少一种。

所述的弹性体为乙烯辛烯共聚物、EVA、EPDM中至少一种。

所述的润滑剂为硬脂酸金属盐。

低密度高流动性高模量聚丙烯的制备方法，其特征在于按如下步骤制得：

（1）  将无机刚性粒子进行干燥；

（2）  将干燥后的无机刚性粒子与偶联剂、润滑剂加入混合机中高速搅拌0.5-30分钟；

（3）  将搅拌好的无机刚性粒子，偶联剂，润滑剂的混合物与聚丙烯、弹性体加入混合机中搅拌0.5-30分钟；

（4）  将上诉混合后的材料经挤出机挤出、造粒后，即得成品。

有益效果

本发明主要利用偶联剂，使得基体PP与无机刚性粒子的表面粘结力增强，从而减少POE的使用量，使得刚性减少幅度下降；同时使用效率较高的填充剂，以此减少填充剂的使用量，使得密度增加幅度不大。另外刚性无机粒子的使用，提高了材料的刚性。

四.具体实施方式：

实施例1：

（1）工艺配方

聚丙烯（9829 北京燕山石化,1885 北京燕山石化）80质量份，云母（CX-09 1250目石家庄辰兴实业有限公司）15 质量份，弹性体POE（8150 陶氏化学）5质量份，铝酸酯偶联剂（JTW-1618 南京经天纬化工有限公司）0.15  质量份，硬脂酸锌（HCZ01204湖南省邵阳县有机化工厂）0.15质量份，抗氧剂（1010 台湾齐巴）0.3 质量份；

    （2）加工工艺

先将15质量份的硅灰石干燥，将干燥后的云母与5质量份的弹性体POE、80质量份的聚丙烯在混合机中高速搅拌0.5-30分钟，将搅拌好的混合物与0.15质量份的铝酸酯偶联剂、0.15质量份的硬脂酸金属盐、0.3质量份的抗氧剂在混合机中混合0.5-30分钟，然后在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出机的温度为：一区间220℃，二、三区间225℃，四、五、六、七、八区间230℃，九区间225℃，在三、五、七三个区间进行三级抽真空。经挤出成型制成样条，按照GB/T9341-2000测试弯曲性能、GB/T1843-1996测试冲击性能、GB/T1033.1-2008测试密度、GB/T3682-2000测试熔融流动速率。

按此工艺制得改性聚丙烯。其性能见表1。

    实施例2：

工艺配方