[其他]β晶型聚丙烯樹脂材料的制備及其制品的組成

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85108716
• 申請日: 1985-11-22
• 公開（公告）號: CN85108716A
• 公開（公告）日: 1988-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李仲堯;史觀一;袁錦瑤;張景云;何毅;曹友虹
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州化學(xué)工業(yè)公司化工研究院;中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所
• 主分類號: C08L23/10
• 分類號: C08L23/10;C08K5/09;//;326)
• 代理公司: 中國石油化工總公司蘭州化學(xué)工業(yè)公司專利代理小組
• 代理人: 楊光

發(fā)明的領(lǐng)域：本發(fā)明是高分子材料的加工及其應(yīng)用

已有技術(shù)現(xiàn)狀：等規(guī)聚丙烯是多晶型樹脂材料，已知的晶型主要有三種，單斜晶（α型）、六角晶（β型）和三斜晶（γ型）。α晶型在熱力學(xué)上最穩(wěn)定，因此商品聚丙烯中主要含有α型結(jié)晶，γ型通常在高壓下結(jié)晶時和急劇降解的試驗中才能觀察到。

β晶型是1959年凱瑟（H.D.Keith）和帕丹（F.J.Padden）在研究α晶型的球晶時發(fā)現(xiàn)的，進一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)結(jié)晶條件變化時，能出現(xiàn)的結(jié)晶變態(tài)是極為復(fù)雜的，并為制備含β晶型的聚丙烯找到了途徑。其他學(xué)者的研究結(jié)果表明，嚴格的溫度控制能夠得到β晶型為主的試樣，溫度梯度越大，越有利于生成β晶型。另外在高剪切速率誘導(dǎo)下，等規(guī)聚丙烯中也能生成β晶型。以上所述的各種誘變β晶型的方法，大多限于試驗室規(guī)模，迄今尚未有關(guān)于β晶型聚丙烯生產(chǎn)性的應(yīng)用研究報導(dǎo)。

近年來，利用聚丙烯的晶體結(jié)構(gòu)的變化，制成了一種R型聚丙烯雙軸拉伸薄膜的新產(chǎn)品。這種薄膜的粗化面是通過控制商品聚丙烯樹脂的熔融條件及結(jié)晶溫度而得到的，但此種方法的控制條件極為嚴格，因此產(chǎn)品合格率較低。

發(fā)明的目的，內(nèi)容及其優(yōu)點：本發(fā)明是加入成核劑等規(guī)聚丙烯誘變成β晶型的一種方便的方法，從而使商品聚丙烯誘發(fā)得到較高含量的β晶型。

本發(fā)明是通過摻混特定的成核劑，從而在工業(yè)生產(chǎn)裝置上獲得以β晶型為主的聚丙烯樹脂材料。

本發(fā)明的樹脂材料可代替部分共聚型聚丙烯而用于制造聚丙烯擠出管材和注塑制品。

本發(fā)明所使用的特定的成核劑是由添加劑庚二酸為主，填充劑碳酸鈣為輔而組成的復(fù)合物。它可普遍適于使各種品級的商品均聚聚丙烯形成β晶型。

本發(fā)明中，復(fù)合成核劑的添加量對100份（重量份數(shù)）聚丙烯而言，為0.01～0.1份，在此摻混比例下，大部份均聚聚丙烯的β晶型含量均可達到60%，最高可達90%。在相同配比下，均聚聚丙烯的熔體指數(shù)越小，則β晶型含量越高。由于β晶型的形成，各種品級的均聚聚丙烯的常溫（23℃）缺口沖擊強度均有所提高，大部分可達原基料的2.0～2.5倍;同時熱變形溫度也表現(xiàn)為提高的趨勢;由于韌性的提高，材料的靜彎曲強度將相應(yīng)地有所降低，但不影響使用要求。

本發(fā)明所使用的特定成核劑是通過將添加劑庚二酸與填充劑碳酸鈣經(jīng)過一定的復(fù)合技術(shù)處理而制備得到稱為復(fù)合成劑。所用復(fù)合設(shè)備為通用混和裝置。

復(fù)合成合劑與基料均聚聚丙烯的摻混過程，簡單可行，可在聚丙烯樹脂生產(chǎn)的后處理階段與其它助劑同時混合，再一并完成造粒，因而可進行大噸位的生產(chǎn)。

本發(fā)明β晶型聚丙烯制品的組成：β晶型聚丙烯樹脂材料可與共聚型聚丙烯以一定的比例摻混，其中以1∶1比例的摻混物可用于制造聚丙烯擠出管材和聚丙烯注塑件，制品性能均可達到純共聚型聚丙烯所制制品的性能標(biāo)準，而制品工廠成本與價格均可相應(yīng)降低。

由于β晶型聚丙烯可與共聚型聚丙烯完全溶混并可使各自的力學(xué)性能得以補充提高。即以1∶1比例摻混的摻混物，既可使共聚型聚丙烯的優(yōu)良低溫抗沖擊性能保持不變，又可使其常溫沖擊性能有所提高此種性能是不含復(fù)合成核劑的均聚聚丙烯與共聚型聚丙烯以同樣比例摻混的摻混物所不能達到的。

本發(fā)明實施例：

一.本發(fā)明者對北京燕山石油化工總公司向陽化工廠生產(chǎn)的商品聚丙烯中的四個均聚聚丙烯牌號SOF、1300、1400、3702同時進行誘發(fā)β晶型的試驗。基料均聚聚丙烯與復(fù)合成核劑的摻混比例為100∶0.1（重量份數(shù)），該摻混料通過高速混和機充分混和3～5分鐘，所得混和料經(jīng)塑料擠出機一次擠出造粒;此摻混粒料由XS-ZY-125A塑料注射機制得大試樣，再按GB1043-79、GB1042-79、HG²-1170-77標(biāo)準進行簡支梁沖擊試驗;靜彎曲試驗，熱變形溫度試驗等力學(xué)性能測試，摻混粒料球晶中β晶型含量試驗儀器為島津GS-3B型X光衍射儀，試驗按照瓊斯（Jones）法計算：

K= (H_β)/(H_β+(H_α1+H_α2+H_α3))

公式中：H_β是聚丙烯β晶型（300）面衍射峰的高度。

H_α1、H_α2、H_α3依次為α晶型的三個最強的衍射峰（110）、（040）、（130）的高度所得各項試驗數(shù)據(jù)與結(jié)果列于表1，由表中數(shù)據(jù)可見，其規(guī)律符合本發(fā)明專利書的說明。