[发明专利]一种长支链高熔体强度聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明提供一种长支链高熔体强度聚丙烯及其制备方法，所述长支链高熔体强度聚丙烯，包括如下原料：聚丙烯、引发剂、双组份接枝单体、第三接枝单体、抗氧剂、自由基稳定剂。本发明所述的长支链高熔体强度聚丙烯，以聚丙烯为基体树脂，先通过聚丙烯、双组份接枝单体、引发剂进行熔融接枝，在聚丙烯支链上形成具有长链的大分子自由基；再通过第三接枝单体，与聚丙烯支链上形成的具有长链的大分子自由基进行低交联度交联，从而在聚丙烯分子链上形成长支链的交联结构，实现了在反应挤出中获得长支链的高熔体强度聚丙烯。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是指一种长支链高熔体强度聚丙烯及其制备方法。

背景技术

聚丙烯作为一种应用最为广泛的合成树脂之一，其具有密度小、耐化学性好、耐热性好、综合力学性能优异等突出特点，已成为食品包装、卫生医疗、电工电子、汽车交通等领域不可缺少的聚合物材料。然而，目前应用的聚丙烯材料的分子链大多都是线性结构，支链短、分子量分布窄，导致其软化点与熔点很接近，在成型过程中加工温度高于熔点时聚丙烯的熔体强度和熔体黏度急剧下降，无应变硬化效应，难以满足挤出、流延、吹塑、双向拉伸和发泡等成型加工领域的应用要求。因此，如何提高聚丙烯的熔体强度是解决上述聚丙烯加工成型困难的关键。

为解决上述问题，目前主要采用提高分子量、加宽分子量分布，以及引入长链支化结构等技术提高聚丙烯的熔体强度。高熔体强度聚丙烯就是采用长支链结构，改善普通聚丙烯的熔体黏度和熔体强度，提高其加工性能，使其更好地满足挤出、吹塑和发泡等加工应用的一种材料。高熔体强度聚丙烯的制备方法主要有直接聚合法、射线辐照法、共混改性法和反应挤出法等。其中，反应挤出法是将聚丙烯、引发剂和接枝单体在挤出机中进行反应接枝形成支链结构，使其在加工过程中出现显著的应变硬化现象。这一方法工艺简单，成本低，非常适合工业化生产，但是制备过程中，往往容易导致聚丙烯的降解和副反应，难以形成长支链的聚合物，使其性能下降。因此，如何在反应挤出中实现增加聚丙烯支链长度，降低其降解成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长支链高熔体强度聚丙烯及其制备方法，以解决现有技术中的高熔体强度聚丙烯材料在反应挤出中难以形成长支链聚合物的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种长支链高熔体强度聚丙烯，包括如下原料：

优选地，所述聚丙烯为均聚或共聚的线性聚丙烯，熔融指数为2-15g/10min。

优选地，所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、2，5-二甲基-(2，5-二叔丁基)过氧基己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种。

优选地，所述双组份接枝单体为苯乙烯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐中的任意两种单体组成的复合单体。

优选地，所述双组份接枝单体的两种单体的质量份数比例为(1-5):1。

优选地，所述第三接枝单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯中的一种。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂626中的一种或多种。

上述抗氧剂均为现有技术中的抗氧剂，其中，所述抗氧剂1010是指四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，CAS号为6683-19-8；所述抗氧剂168是指亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，CAS号为31570-04-4；所述抗氧剂1076是指β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，CAS号为2082-79-3；所述抗氧剂626是指双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯，CAS号为26741-53-7。

优选地，所述自由基稳定剂为二甲基二硫代氨基甲酸锌、氧化钕中的一种或多种。