[发明专利]一种增强增韧PP的刚性有机粒子的制备

说明书

本发明提供了一种增强增韧PP的刚性有机粒子的制备方法。其特征在于所述刚性有机粒子由包括如下质量分数的组分制备而成：POE 45%~70%，甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）25%~40%，苯乙烯（St）5%~20%，过氧化苯甲酰（BPO）0.5%~2%，抑交联剂0.1%~2%，溶剂为POE质量的3~6倍，沉淀剂为溶剂质量的1~4倍。所述刚性有机粒子为高度接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯的乙烯‑辛烯共聚物。将本发明所述刚性有机粒子以质量分数20%填加到PP基体中，不仅由于有机刚性粒子主体POE良好的力学性能可以增韧PP，其高度接枝的支链也可以提供较强的刚性，使PP在韧性提高的状态下进一步提高其刚性，有利于PP材料在工程塑料件领域的应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种增强增韧PP的刚性有机粒子的制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是材料改性领域中一种非常活跃的基础树脂，近些年来对PP的改性研究越来越多，通过对PP的填充、增强和增韧改性，能赋予PP许多新的优异性能。在上述三种传统的改性技术中，如果单一地使用一项技术很难使改性后的复合材料同时具有优良的刚性和韧性，刚性与韧性两方面常出现一方面的不足。

作为结构材料的高分子，强度和韧性是两项最重要的力学性能指标，研究表明，橡胶能有效的增韧，但会造成强度刚度的大幅度下降，而无机粒子能有效的增强，但会造成冲击韧性的明显下降。这是因为在断裂过程中，无机颗粒所处位置会从中断裂，导致力学系能的大幅度下降。同时也可以看出，如果无机刚性粒子和聚合物之间的作用力很强，使无机刚性粒子和聚合物间不能形成弹性的过渡区，则增强作用也消失。

所以如何克服前述的缺陷，兼具获得高强高韧性的PP，实现同时增韧增强，是困扰研究人员的一大问题，同时也是材料的重要发展方向。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明在于克服现有技术的缺陷，解决单独填加刚性粒子和橡胶粒子增强增韧PP时对材料性能产生的不利影响。本发明的制备方法简单，所制得有机刚性粒子可以在增韧PP的情况下同时满足增强其刚性的要求。

为实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种增强增韧PP的刚性有机粒子的制备方法，以包括如下质量分数的组分为原料制备而成： POE 45%~70%，甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA） 15%~50%，苯乙烯（St）5%~20%，过氧化苯甲酰（BPO）0.5%~2%，抑交联剂0.1%~2%，溶剂为POE质量的3~6倍，沉淀剂为溶剂质量的1~4倍，所述有机刚性粒子为高度接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯的乙烯-辛烯共聚物。

优选地，所述增强增韧PP的刚性有机粒子的制备，以包括如下质量分数的组分为原料制备而成：POE 50%~60%，甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA） 20%~45%，苯乙烯（St）8%~15%，过氧化苯甲酰（BPO）0.8%~1.8%，抑交联剂0.5%~1.8%，溶剂为POE质量的3倍，沉淀剂为溶剂质量的3倍。

优选地，所述的抑交联剂为亚磷酸三苯酯。

优选地，所述的溶剂为甲苯。

优选地，所述的沉淀剂为丙酮。

本发明还提供了上述增强增韧PP的刚性有机粒子的制备方法，包括如下步骤：

S1：将POE和3倍其质量的甲苯溶剂置于反应釜中搅拌，反应釜温度设定为40~80℃，搅拌60~360min，得到预混液。S2：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、引发剂、抑交联剂混合均匀，加入反应釜内预混液中，反应釜温度设定为60~90℃，反应60~1200min，产物经丙酮沉淀剂沉降、析出、过滤、烘干，切粒；得到所述刚性有机粒子。

在本发明中，S1所述反应釜设定温度优选为45~75℃，更优选为55~65℃，搅拌的时间优选为120min~300min。