[发明专利]一种可控流变聚丙烯材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于功能高分子材料技术领域，公开了一种可控流变聚丙烯材料及其制备方法和应用。该可控流变聚丙烯材料配方按重量份数计包括：过氧化物母粒1‑10份，加工助剂0‑1份，均聚聚丙烯90‑99份。其中过氧化物母粒包括包括以下重量份的组分：均聚聚丙烯粉90‑99份，引发剂1‑10份，加工助剂0‑1份。本发明通过两步法一方面解决了过氧化物在基体树脂中的分散，另一方面解决了过氧化物的低温稳定加工和聚丙烯熔体温度之间的矛盾。同时通过两步法解决了过氧化物反应完全的问题。所述的可控流变聚丙烯塑胶粒子具有流变可控、分子量分布窄、气味低，在保暖材料、医用卫生材料、过滤材料、汽车吸音材料领域具有多样化的应用前景。

技术领域

本发明属于功能高分子材料技术领域，特别涉及一种可控流变聚丙烯材料及其制备方法和应用。

背景技术

高流动聚丙烯(PP)一般是指熔体流动速率(MFR)≥20g/10min的聚丙烯，是21世纪以来开发的新型专用PP树脂。该树脂不仅有较高的熔体流动性，而且还可做到优良的刚韧平衡性，常应用于大型薄壁注塑制品，如家电制品、汽车零部件、工业零部件及食品与医用包装等，大大加速了汽车、家用制品、包装等大型薄壁制造业的发展。极高流动性聚丙烯树脂则指熔体流动速率(MFR)≥400g/10min的聚丙烯。

高流动抗冲聚丙烯的生产方式有三种：一是氢调法，二是可控流变法，三是茂金属催化剂法。由于氢调法是在聚合反应中加入大量氢气来终止反应，从而降低聚丙烯的分子量，提高产品的流动性，氢调法生产的聚丙烯产品分子量分布较宽，有利于加工成型。同时，由于生产过程中没有过氧化物，所以在塑料制品中不存在气味的问题。同时产品的白度大大提高且能长时间保持。在需多次受热的加工过程中能够保持相对稳定的熔体流动速率，有利于下游产品质量的控制。氢调法的劣势是聚合技术要求高，需要对原有催化剂体系进行改进，增加了产品的生产成本，更重要的是通过氢调法来调节聚丙烯熔体流动速率的范围有限，在熔体流动速率在20-40g/10min内的范围可调，这严重限制了其应用领域。而茂金属催化剂法由于其对催化剂的技术要求极高，生产工艺复杂，生产的产品能本极高，目前该法在国内也极少有应用。而可控流变法，也称化学降解工艺，通过在聚合装置造粒单元添加过氧化物，使聚丙烯发生断链，从而达到调节最终产品的熔体流动速率的目的。化学降解法开发应用较早，具有操作相对简单灵活，实现成本较低的优势。因此降解法在高流动聚丙烯产品的生产中广泛应用。DOW化学公司通过对反应器生产的MFR为35g/min的共聚物进行化学降解，获得MFR为70和100g/min的超高流动及刚性和韧性平衡的产品。应用少量的降解剂可使韧性降低达到最小。但过氧化物降解产品，尤其是叔丁基醇降解，如果降解不充分，制备的塑胶粒子会有难闻的气味。

另外，授权号为CN101942146B公开了一种可控流变高光泽聚丙烯树脂，它由下列成分组成：100份的均聚聚丙烯为基料，均聚聚丙烯的数均分子量为61235-65210，加入0.1-0.25份的加工助剂，0.15-0.2份成核剂，0-1.5份硬度调节剂，0.05-0.1份光泽度调节剂和1-12份过氧化物母料，所述的过氧化物母料是由100份均聚聚丙烯和0.1-0.65份过氧化物混合组成，调节加入过氧化物母料的量可改变该树脂的流变性。该可控流变高光泽聚丙烯树脂，具有优良的耐热性(热变形温度≥110℃)和较高的刚性(弯曲模量≥1800MPa)。由于采用可控流变技术，可以灵活的调节材料的熔体流动速率，材料具有优异的成型加工性能、耐热性能和力学性能。但该法制成的专用料熔体流动速率可从7-100g/10min。其应用范围受限。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种可控流变聚丙烯材料；

本发明另一目的在于提供上述可控流变聚丙烯材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述可控流变聚丙烯材料的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种可控流变聚丙烯材料，按重量份数计，包括以下组分：