[发明专利]高强度聚丙烯树脂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯技术领域，具体地说是高强度聚丙烯树脂及制备方法。

背景技术

聚丙烯是当今最具发展前途的热塑性高分子材料之一，与其它通用热塑性塑料相比具有密度小、突出的耐应力开裂性、耐磨性和化学稳定性等优点。但聚丙烯是一种部分结晶聚合物，由Ziegler-Natta 和茂金属催化剂催化生产的普通商品 PP，均为线性结构，软化点与熔点很接近，超过熔点后熔体强度迅速下降。因此，限制了其在热成型、吹塑成型和发泡等成型加工领域的应用。

高强度聚丙烯树脂(HMSPP)是一种含长支链或者微交联结构的聚丙烯。作为高性能聚丙烯新产品的主要发展方向之一，国内外石油公司都积极致力于该产品的开发研究。目前，生产HMSPP的方法主要有：树脂掺混、射线辐射、化学交联和聚合过程中引发接枝等。共混法的特点是简单方便且造价低。但缺点是树脂在掺混时会损失某些性能，比如力学性能等，同时还需要考虑各相之间的相容性以及因此而产生的性能下降的问题。反应器改性法是在树脂聚合过程中或者聚合后期进行接枝反应，直接合成含有长支链的聚丙烯，该方法制备难度大，且投资大，目前比利时等国家拥有该类技术。后反应器改性法是对现有 PP 通过不同方法进行可控接枝或部分交联，该类方法投资少、生产工艺相对简单，适合工业化生产。

中国专利200810050434.7公开了一个种提高聚丙烯熔体强度的方法，在丙烯酸酯类化合物基础上加入二硫代甲酸酯类化合物，制备了具有高熔体强度的聚丙烯。但是，接枝单体与聚丙烯树脂的相容性较差，并且由于接枝单体具有很高的反应聚合活性，自身的均聚交联反应没有很好的解决。因此，该类高强度聚丙烯树脂熔体的力学性能较差，聚合物熔体在很小的拉伸比下就会发生断裂。

   中国专利（公开号CN101125947A）公布了由聚丙烯接枝物与含胺基或羟基官能团的分子在螺杆挤出机中进行反应制备HMSPP的方法，该工艺虽无凝胶产生，但是产品色泽差，而且成本高。

中国专利（公开号为1869119A）公开了一步硅烷法制备部分交联高强度聚丙烯树脂的技术，即将聚丙烯、不饱和硅烷与硅烷醇解剂、有机改性层状硅酸盐、硅醇缩合催化剂、邮寄过氧化物引发剂、接枝助剂预先混合，在一起喂入螺杆挤出机中进行熔融挤出，从而一步达到聚丙烯与硅烷的接枝与交联，此法虽然简化了传统硅烷法的复杂工艺，但是对于聚丙烯的降解及交联程度较难控制。

发明内容

    本发明旨在针对背景技术中存在的问题，而提供了一种高强度聚丙烯树脂及制备方法。

本发明的高强度聚丙烯树脂，是由下列物质按重量份数配比组成：

聚丙烯70～120份、引发剂0.1～1份、共轭二烯烃0.1～1份、乙烯基硅油0.5～5 份、自由基可逆稳定剂0.5～5 份和其他助剂0.1～2份。

作为本发明的进一步改进，其重量份数配比为：

聚丙烯80～110份、引发剂0.2～0.9份、共轭二烯烃0.2～0.8份、乙烯基硅油0.6～4份、自由基可逆稳定剂0.7～4.5份和其他助剂0.3～1.5份。

作为本发明的进一步改进，所述的引发剂为过氧化物类、偶氮类自由基引发剂或其组合，具体包括过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、偶氮二异丁腈或其组合。

作为本发明的进一步改进，所述的共轭二烯烃包括间异戊二烯、异戊二烯、丁二烯、1,3-己二烯、2,4-己二烯中的任何一种或其组合。

作为本发明的进一步改进，所述的乙烯基硅油为直链型乙烯基硅油。

作为本发明的进一步改进，所述的自由基可逆稳定剂为二硫代氨基甲酸酯类和二硫代氨基甲酸盐类中的任何一种或其组合，具体：二硫代氨基甲酸酯类包括N，N-二甲基二硫代氨基甲酸甲酯 、N，N-二甲基二硫代氨基甲酸乙酯；二硫代氨基甲酸盐类包括N，N-二甲基二硫代氨基甲酸锌、N，N-二甲基二硫代氨基甲酸铵。

作为本发明的进一步改进，所述的其他助剂包括抗氧剂、润滑剂、防老剂、成核剂、光稳定剂和着色剂中的任何一种或其组合。

本发明的高强度聚丙烯树脂的制备方法，通过下列步骤制得：

a、混合：将聚丙烯70～120份、引发剂0.1～1份、共轭二烯烃0.1～1份、乙烯基硅油0.5～5份、自由基可逆稳定剂0.5～5 份和其他助剂0.1～2份，混合均匀；

b、喂料：将a步骤中得到的混合物质喂入温度在150℃～250℃螺杆转数为50～500rpm的双螺杆挤出机中混合熔融，反应时间为1~10分钟；