专利名称：：一种具有良好亲水性的改性聚丙烯树脂及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种聚丙烯树脂，更具体地说是涉及一种具有良好亲水性的改性聚丙烯树脂及其制备方法。
背景技术：
：聚丙烯(PP)是目前产量及用量仅次于聚乙烯(PE)的第二大树脂品种，2004年全球PP生产能力已突破4000万吨。自1957年PP实现工业化以来，PP已成为通用热塑性塑料中历史短、发展和增长快的塑料品种，其应用领域也日益广泛，成为目前国民经济发展中不可或缺的材料。聚丙烯属热塑性塑料，平均分子量为10~50万，比重为0.89~0.91g/cm3,熔点为164~170°C。由于聚丙烯的分子结构是由非极性丙烯催化聚合而成，分子结构中为碳-碳及碳-氢饱和键，因此它具有优异的电绝缘性，化学稳定性与憎水性。此外，PP又是半结晶、非极性的聚合物，其分子链不具备高反应活性的极性基团，因此与其他极性聚合物和无机填料的相容性差。这些缺点限制了聚丙烯应用领域的进一步拓展，需要根据应用对象与场合的不同进行改性处理，目前涉及PP改性已申请的发明专利有115项，主要分为三大类一是从PP分子结构的角度出发通过化学接枝进行改性，以便获得一些特殊的使用性能；二是釆用与不同类型无机填料进行共混改性，以便改善其耐热性与力学性能；三是寻找阻燃物质通过共混改性，以便改善其阻燃特性。近年来PP改性树脂作为化工、冶金、环保行业气体吸收塔填料以及发电行业玻璃钢冷却塔填料的使用愈来愈广泛，新的应用领域发现现有的PP树脂的亲水性差、亲油性好，不能够使得水或极性溶剂在填料表面润湿成膜，严重影响吸收塔的传质性能。基于新的应用，将高分子材料共混理论中大分子、非互溶性物质在共混过程中的表面迁移理论以及表面活性剂对无机纤维的亲油性改性作用结合起来有望实现对PP材料的亲水性和热变形温度的改善，获得一种具有较高热变形温度和较好亲水性的改性聚丙烯树脂。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较高热变形温度和较好亲水性的聚丙烯材料及其制备方法，本发明所公开的聚丙烯改性材料在具有较高的热变形温度的同时具有较好的亲水性。本发明釆用的技术方案一种具有良好亲水性的改性聚丙烯树脂，由下列组分组成(以质量百分比计)聚丙烯65-80%增韧剂5-15%增强剂20-30%表面活性剂0.2-1.0%其中，所述聚丙烯选自全同立构型聚丙烯、间同立构型聚丙烯或无规立构型聚丙烯中的任何一种；所述增韧剂选自马来酸酐接技聚丙烯、三元乙丙橡胶、热塑性动态硫化接枝改性树脂中的任何一种；所述增强剂选自中性或无碱性的玻璃纤维，其长度规格为1.0~6.0mm;所述表面活性剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一种与失水山梨醇单油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇单油酸酯的质量百分比占50%。上述改性聚丙烯树脂的制备方法，包括下列步骤将质量百分比为65~80%的聚丙烯、5~15%的增韧剂、20~30%的增强剂、0.2~1.0%的表面亲水剂按配方混合均匀，混合时间为1030min,然后将混合后的物料加入到双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，熔体温度为130~150°C、挤出温度为180~200°C,其中所述聚丙烯选自全同立构型聚丙烯、间同立构型聚丙烯或无规立构型聚丙烯中的任何一种；所述增韧剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、三元乙丙橡胶、热塑性动态硫化接技改性树脂中的任何一种；所述增强剂选自中性或无碱性的玻璃纤维，其长度规格为1.0-6.0mm;所述表面活性剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一种与失水山梨醇单油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇单油酸酯的质量百分比占50%。所述增强剂是无碱性玻璃纤维，其长度规格为2~3mm,在改性聚丙烯树脂中的质量百分比为20~25%。所述表面活性剂在改性聚丙烯树脂中的质量百分比为0.3~0.6%。本发明的有益效果本发明制备的改性聚丙烯树脂包含有四种组分，分别为高分子机体树脂、增韧剂、增强剂、表面亲水剂，该改性聚丙烯树脂的优点在于具有较高的热变形温度的同时具有较好的亲水性。具体实施方式下面通过实施例对本发明进一步详细描述，一种具有良好亲水性的改性聚丙烯树脂，由下列组分组成(以质量百分比计)聚丙烯65~80%增韧剂5~15%增强剂20-30%表面活性剂0.2~1.0%其中，所述聚丙烯选自全同立构型聚丙烯、间同立构型聚丙烯或无规立构型聚丙烯中的任何一种；所述增韧剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、三元乙丙橡胶、热塑性动态硫化接枝改性树脂中的任何一种；所述增强剂选自中性或无碱性的玻璃纤维，其长度规格为1.0~6.0mm;所述表面活性剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一种与失水山梨醇单油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇单油酸酯的质量百分比占50%。上述改性聚丙烯树脂的制备方法，包括下列步骤:将质量百分比为65-80%的聚丙烯、5~15%的增韧剂、20~30%的增强剂、0.2~1.0%的表面亲水剂按配方混合均匀，混合时间为1030min,然后将混合后的物料加入到双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，熔体温度为130-150°C、挤出温度为180~20(TC,其中所述聚丙烯选自全同立构型聚丙烯、间同立构型聚丙烯或无规立构型聚丙烯中的任何一种；所述增軔剂选自马来酸酐接技聚丙烯、三元乙丙橡胶、热塑性动态硫化接枝改性树脂中的任何一种；所述增强剂选自中性或无碱性的玻璃纤维，其长度规格为1.0~6.0mm;所述表面活性剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一种与失水山梨醇单油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇单油酸酯的质量百分比占50%。所述增强剂是无碱性玻璃纤维，是获得较高热变形温度的关键材料之一，其较优的长度规格为23mm，在改性聚丙烯树脂中的质量百分比为20~25%。所述表面活性剂在改性聚丙烯树脂中的质量百分比较优为0.3~0.6%。实施例1:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂6.5kg、3.Omm长度玻璃纤维2.5kg、增韧剂0.98kg、表面亲水剂0.02kg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均勻，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度13015(TC、挤出温度180~200°C。实施例1-1:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂6.5kg、1.Omm长度玻璃纤维2.5kg、增韧剂0.98kg、表面亲水剂0.02kg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均匀，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度130~150°C、挤出温度180~200°C。实施例l-2依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂6.5kg、6.Omm长度坡璃纤维2.5kg、增韧剂0.98kg、表面亲水剂0.02kg。其制备方法为将髙分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均匀，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度130~15(TC、挤出温度180~200°C。实施例2:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂6.Okg、3.Omm长度玻璃纤维3.Okg、增韧剂0.95kg、表面亲水剂0.05kg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均匀，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度130~150°C、挤出温度180~200°C。实施例2-1:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂6.Okg、1.Omm长度玻璃纤维3.Okg、增韧剂0.95kg、表面亲水剂0.05kg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均匀，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度130-15(TC、挤出温度180-20(TC。实施例2-2:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂6.Okg、6.0咖长度玻璃纤维3.Okg、增韧剂0.95kg、表面亲水剂0.05kg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均匀，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度130~150°C、挤出温度180~200°C。实施例3:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂6.5kg、3.Omm长度玻璃纤维2.5kg、增韧剂0.9kg、表面亲水剂0.lkg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均匀，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度130-15(TC、挤出温度180~200°C。实施例3-1:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂6.5kg、1.Omm长度玻璃纤维2.5kg、增韧剂0.9kg、表面亲水剂0.lkg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均勻，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度13015(TC、挤出温度180~200°C。实施例3-2:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂6.5kg、6.Omm长度坡璃纤维2.5kg、增韧剂0.9kg、表面亲水剂O.lkg。其制备方法为将高分子基体树脂、增軔剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均匀，混合时间为10-30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度130~150°C、挤出温度180~200°C。实施例4:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂7.Okg、3.Omm长度玻璃纤维2.Okg、增韧剂0.95kg、表面亲水剂0.05kg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均匀，混合时间为10-30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度130~150°C、挤出温度180~200°C。实施例4-1:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂7.Okg、1.Omm长度玻璃纤维2.Okg、增韧剂0.95kg、表面亲水剂0.05kg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均匀，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度13015(TC、挤出温度180~200°C。实施例4-2:依据本发明所提供的技术与方法制备10kg聚丙烯改性亲水性材料，具体原料配方为基体PP树脂7.Okg、6.Omm长度玻璃纤维2.Okg、增韧剂0.95kg、表面亲水剂0.05kg。其制备方法为将高分子基体树脂、增韧剂、增强剂与表面亲水剂按配方质量配比要求进行混合均勾，混合时间为10~30min。然后将混合后的料加入双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，相应温度制度为熔体温度130-15(TC、挤出温度180~200°C。实施例中改性PP树脂性能表征表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>2-10.7642.3114.2126.432.12-20.5749.0120.7139.035.630.8573.1127.6135.931.23-10.7970.3130.2139.033.53-20.8177.0125.6128.731.940.7565.0115.3123.929.04-10.8370.0108.9128.030.24-20.6972.5121.3124.529.8可见本发明改性聚丙烯树脂的优点在于具有较高的热变形温度的同时具有较好的亲水性。以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。权利要求1.一种具有良好亲水性的改性聚丙烯树脂，由下列组分组成(以质量百分比计)聚丙烯65～80％增韧剂5～15％增强剂20～30％表面活性剂0.2～1.0％其中，所述聚丙烯选自全同立构型聚丙烯、间同立构型聚丙烯或无规立构型聚丙烯中的任何一种；所述增韧剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、三元乙丙橡胶、热塑性动态硫化接枝改性树脂中的任何一种；所述增强剂选自中性或无碱性的玻璃纤维，其长度规格为1.0～6.0mm；所述表面活性剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一种与失水山梨醇单油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇单油酸酯的质量百分比占50％。2.权利要求1所述改性聚丙烯树脂的制备方法，包括下列步骤-.将质量百分比为65~80%的聚丙烯、5~15%的增韧剂、20~30%的增强剂、0.2~1.0%的表面亲水剂按配方混合均匀，混合时间为1030min,然后将混合后的物料加入到双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，熔体温度为130~150°C、挤出温度为180~200°C，其中所述聚丙烯选自全同立构型聚丙烯、间同立构型聚丙烯或无规立构型聚丙烯中的任何一种；所述增韧剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、三元乙丙橡胶、热塑性动态硫化接枝改性树脂中的任何一种；所述增强剂选自中性或无碱性的玻璃纤维，其长度规格为1.0~6.0mm;所述表面活性剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、一氨基丙基三乙氧基硅烷中的任何一种与失水山梨醇单油酸酯的混合物，混合物中失水山梨醇单油酸酯的质量百分比占50%。3.根据权利要求2所述改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征是所述增强剂是无碱性坡璃纤维，其长度规格为2~3mm,在改性聚丙烯树脂中的质量百分比为20-25%。4.根据权利要求2所述改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征是所述表面活性剂在改性聚丙烯树脂中的质量百分比为0.3~0.6%。全文摘要本发明公开了一种具有良好亲水性的改性聚丙烯树脂及其制备方法，本发明是将质量百分比为65～80％的聚丙烯、5～15％的增韧剂、20～30％的增强剂、0.2～1.0％的表面亲水剂按配方混合均匀，混合时间为10～30min，然后将混合后的物料加入到双螺杆混炼挤出机进行高温混炼，并挤出造粒，熔体温度为130～150℃、挤出温度为180～200℃，制备出改性的聚丙烯。本发明制备的改性聚丙烯树脂包含有四种组分，分别为高分子机体树脂、增韧剂、增强剂、表面亲水剂，该改性聚丙烯树脂的优点在于具有较高的热变形温度的同时具有较好的亲水性。文档编号C08L23/12GK101157777SQ20071017069公开日2008年4月9日申请日期2007年11月21日优先权日2007年11月21日发明者姚国英,朱存福,金鸣林申请人:上海应用技术学院