[发明专利]一种共混式超高分子量聚丙烯/聚丙烯合金及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种共混式超高分子量聚丙烯/聚丙烯合金及其制备方法，基于相似相容的原理，依据超高分子量聚丙烯与聚丙烯具有相似的分子链段以及普通聚丙烯优异的加工性能，将少量超高分子量聚丙烯与聚丙烯通过熔融共混挤出的方法制备得到了超高分子量聚丙烯/聚丙烯合金，既避免了反应挤出法生产高熔体强度聚丙烯产生的交联问题，又在一定程度上提高了聚丙烯材料的熔体强度。本发明方法简单、成本低廉，显著提高聚丙烯熔体强度，并且制得合金加工性能优异。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种共混式超高分子量聚丙烯/聚丙烯合金及其制备方法。

背景技术

近年来，聚合物的熔体强度逐渐成为一种衡量聚合物性能的重要参数。例如在吹膜、发泡、熔体纺丝等多个领域中，由于聚合物熔体强度较低，容易导致产品成型困难，性能不稳定。因此，提高聚合物熔体强度成为拓展上述加工领域的有效途径之一。目前，提高聚合物熔体强度的方法主要有聚合法、辐射法、反应挤出法等，但由于聚合法、辐射法工艺条件要求高，设备昂贵，不适用于广泛的研究生产。而反应挤出法作为一种工艺简单、成本低廉的提高聚合物熔体强度的方法，受到了研究人员的追捧，例如中国专利200810050434.7、中国专利201811434020.4都对反应挤出法做了详细的介绍。但由于反应挤出法所使用的的过氧化物往往会使聚丙烯产生交联反应，因此，制得的产品在加工过程中会产生较大缺陷。

超高分子量聚丙烯作为一种高分子量聚合物，具有超长的分子链段，耐磨性、抗氧化能力以及强度远超普通聚丙烯。但由于其熔体强度过高，加工成型过于困难，在普通的生产加工中一直不被重视。高等规度聚丙烯加工性能优异，具有规整的分子链段，基本无支链存在，因此其刚性较强，抗拉性能优异。但由于分子量分布范围较窄，熔体强度较低，限制了其在更广领域的应用。因此，提高高等规度聚丙烯熔体强度对其应用领域的拓展意义非凡。但通过反应挤出法提高聚丙烯熔体强度过程中，往往会出现聚丙烯分子链断链后交联现象，这使得聚丙烯后续的成型加工变得不易控制。

发明内容

基于上述技术背景，本发明提供了一种共混式超高分子量聚丙烯/聚丙烯合金及其制备方法，基于相似相容的原理，依据超高分子量聚丙烯与聚丙烯具有相似的分子链段以及普通聚丙烯优异的加工性能，将少量超高分子量聚丙烯与聚丙烯通过熔融共混挤出的方法制备得到了超高分子量聚丙烯/聚丙烯合金，既避免了反应挤出法生产高熔体强度聚丙烯产生的交联问题，又在一定程度上提高了聚丙烯材料的熔体强度。本发明方法简单、成本低廉，显著提高聚丙烯熔体强度，并且制得合金加工性能优异。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种共混式超高分子量聚丙烯/聚丙烯合金，包括以下重量份的组分：

其中，所述聚丙烯为等规聚丙烯，等规度大于95％，熔体质量流动速率为0.2～60g/10min，所述聚丙烯的熔体流动速率是根据ASTM D1238测得，砝码重量2.16kg，测量温度230℃；

更优选地，根据不同熔体质量流动速率的等规聚丙烯，超高分子量聚丙烯添加量如表1：

表1

其中，所述超高分子量聚丙烯的分子量大小为80～300万；

其中，所述抗氧剂为复配型抗氧剂，主抗氧剂与辅抗氧剂的复配比例为1:0.5-1，更优选的复配比例为1:0.75；

其中，所述主抗氧剂为1010型抗氧剂，辅抗氧剂为168型抗氧剂；

其中，所述其他助剂为液体石蜡，其作用为提高超高分子量聚丙烯的加工性能。

本发明所述稳定剂种类为硬脂酸类热稳定剂，优选地，热稳定剂种类为硬脂酸锌，其作用为提高聚丙烯热稳定性。