[发明专利]一种耐热抗冲聚丙烯材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热抗冲聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)丙烯在主催化剂、助催化剂和外给电子体的共同作用下，在预聚合反应器预聚合生成聚丙烯；(2)由步骤(1)得到的预聚合反应产物与新鲜丙烯和氢气进入第一环管反应器继续进行聚合反应；(3)由步骤(2)得到的聚合反应产物与新鲜丙烯和氢气进入第二环管反应器继续进行聚合，合成聚乙烯粉料；(4)聚丙烯粉料和纳米橡胶、抗氧剂、辅助抗氧剂、卤素吸收剂混合，然后加入挤出机中挤出造粒。所制备的聚丙烯材料可以无需改性直接用于家电制造业，从而减少中间环节，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及聚丙烯专用料，具体涉及一种耐热抗冲聚丙烯材料的制备方法。

技术背景

与聚乙烯相比，聚丙烯的耐热性和刚性相对较好，在片材薄膜注塑等领域都有很好的应用，不过聚丙烯为半结晶性化合物，一般其结晶度在60％以下，如能提高其结晶度，进而提高其强度、弹性模量和耐热性，必将进一步拓宽其应用领域。因此，高耐热抗冲聚丙烯的制备已成为目前高分子材料研究中的一个热点问题。

高耐热抗冲聚丙烯可以通过改进聚合催化剂和聚合技术，提高聚丙烯的等规度和分子量分布的方法来制备，也可通过加入成核剂的方法来制备。通过聚合方法得到的高结晶聚丙烯的结晶度可达到70％～75％，而通过加入成核剂的方法制备的高结晶聚丙烯的结晶度可更高，且结晶细化材料的耐热抗冲击性能也同时提高。

电热水壶、电饭煲、豆浆机、饮水机、电吹风等小家电，越来越多地进入人们的生活。除了一些电子元件使用金属外，构成小家电的主要部件就是塑料，目前小家电塑料专用原料为聚丙烯。聚丙烯小家电专用料不但要求外观华丽、光泽度好、耐热性高，还要求满足容易加工，具有较强的弯曲强度、较高热变形温度和较好的冲击强度。高耐热抗冲聚丙烯由于其刚性指标接近ABS，PA等工程塑料,同时具有更易加工成形,耐热温度高，冲击强度高，密度小，耐水性好等优点，科广泛用于小家电(如电饭锅、电热水壶外壳、电熨斗底板等)等领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好的耐热性能和抗冲击性能且适用于小家电的聚丙烯材料的制备方法，所制备的聚丙烯材料可以无需改性直接用于家电制造业，从而减少中间环节，降低生产成本。

本发明采用以下技术方案实现目的，一种耐热抗冲聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)丙烯在主催化剂、助催化剂和外给电子体的共同作用下，在预聚合反应器预聚合生成聚丙烯，助催化剂与丙烯的物质的量比为0.15～0.25，助催化剂与外给电子体的物质的量比为5～15，反应温度为15-25℃，反应压力为3.4MPa，反应时间为8～15分钟；

(2)由步骤(1)得到的预聚合反应产物与新鲜丙烯和氢气进入第一环管反应器继续进行聚合反应，进入第一环管反应器的氢气浓度为800-1300ppm，反应温度为50-80℃，反应压力为3.4MPa，反应时间最好为45～50分钟；

(3)由步骤(2)得到的聚合反应产物与新鲜丙烯和氢气进入第二环管反应器继续进行聚合，进入第二环管反应器的氢气浓度为800-1300ppm，反应温度为50-80℃，反应压力为3.4MPa，反应时间最好为45～50分钟，合成聚乙烯粉料；

(4)聚丙烯粉料和纳米橡胶、抗氧剂、辅助抗氧剂、卤素吸收剂混合，然后加入挤出机中挤出造粒。

上述步骤(1)所述外给电子体为二环戊基二甲氧基硅烷。

上述步骤(1)所述主催化剂为大型球形催化剂(北京奥达催化剂公司提供)，助催化剂为三乙基铝。

上述步骤(4)所述挤出机中的负荷为30～35吨/小时，螺杆转速为160～250转/分钟，挤出筒体温度为180～230℃，冷却水温度为55～65℃。

上述的聚丙烯材料，所述的纳米橡胶为具有良好超细粒径，分散效果较好的硫化橡胶。