高熔指聚丙烯组合物及其制备方法
【专利摘要】一种高熔指聚丙烯组合物，它包括下列组分：聚丙烯100份，过氧化物母料13-21份，成核剂母料1.0-2.0份，所述聚丙烯熔融指数为0.2-4g/10min，所述过氧化物母料由聚丙烯粉料98-99份和过氧化物1.0-2.0份组成，所述过氧化物为叔丁基过氧化物或2,5-二甲基-2,5-(二叔丁基过氧)己烷，所述成核剂母料由聚丙烯粉料90份、成核剂10份、主抗氧剂0.1份、辅助抗氧剂0.1份、稳定剂0.1份组成，所述成核剂为TMP-5或NAP-71刚性成核剂，所述主抗氧剂为四[β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯，所述辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，所述份数均为重量份。所述组分按一定比例混合均匀后，在双螺杆挤出机（长径比为40、螺杆直径为35cm）于170℃～220℃下共混挤出，产物经冷却、造粒，得到高熔指、高性能的聚丙烯树脂。
【专利说明】高熔指聚丙烯组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高熔指聚丙烯组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]高熔指聚丙烯兼具高熔体流动速率和良好的力学性能，可使结构复杂的大型薄壁注塑制品的设计变得可行；在生产过程中可缩短加工成型周期，降低加工温度、注射压力和能耗，具有加工性能好，充模容易和产品翘曲变形小等优点。分别选用熔融指数为35g/10min、65g/10min和100g/10min的共聚聚丙烯树脂注塑壁厚为0.036cm的薄壁食品包装容器，发现熔融指数为100g/10min的树脂注射温度为210°C (熔体温度为220°C)，65g/10min的树脂注射温度 需要228°C (熔体温度为257°C )，35g/10min树脂的注射温度需要高达282°C (熔体温度为293°C)，可见随树脂熔融指数的提高，其加工温度大大降低，从而为下游客户降低能耗。熔融指数的提高可降低成型温度、减少冷却时间，明显降低制品的成型周期，提高产品产量，这一优势是高熔指聚丙烯得以广泛应用最具吸引力的一方面。高熔指抗冲聚丙烯除具有较高流动性性，还具有较高的冲击强度和较好的刚性，主要用于注射成型大型薄壁制品，如注射成型家电制品、汽车零部件、工业零部件、办公用具、家具及玩具等，极大地推动着汽车、家用制品、食品包装等大型薄壁制造业。
[0003]聚丙烯的熔体流动性能与其分子量密切相关。由常规的Ziegler-Natta催化剂体系制备得到的聚丙烯树脂的分子量一般在3 X IO5~7 X IO5之间，这些常规聚丙烯树脂的熔融指数一般为2~5g/10min，因此其熔体粘度大，加工流动性能差，需要较高的加工温度，其应用领域受到限制。
[0004]聚丙烯(PP)分为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯，共聚PP又分为嵌段共聚PP (PP-B)和无规共聚PP (PP-R)。由于共聚聚丙烯改善了其耐冲击性(尤其是低温冲击性)，具有较好的韧性，因此拓宽了其应用领域。无规共聚聚丙烯一般含1-7% (重量百分数)的乙烯含量。无规共聚聚丙烯不同于均聚物，因为无规插入聚合物主链中的乙烯分子阻碍了聚合物分子的结晶型排列，共聚物结晶度的降低，因此与均聚聚丙烯相比其刚度降低，抗冲击性能提高，透明性更好。
[0005]专利W002/096986描述了一种包含下列物质的聚丙烯树脂组合物:I) 80重量份的熔体流动速率为0.l-50g/10min的聚丙烯树脂、2) 20重量份的熔体流动速率为0.05-15g/10min的聚乙烯树脂；其中I)和2)已经进行电离射线-辐射处理和/或如下处理:向100重量份的包含I)和2)的组合物中加入0.05-5重量份的有机过氧化物然后进行
熔融共混。
[0006]目前，国内已经有单位开发出用于各种用途的可控流变性能的聚丙烯，但大部分是在聚丙烯中直接添加过氧化物然后通过双螺杆挤出机挤出造粒而得。专利CN1388166A公开了一种高韧高流动性改性聚丙烯的制备方法，得到的产品具有很高的冲击韧性和较高的加工流动性。专利CN101501129A公开了一种高熔体流动多相聚丙烯共聚物，其具有良好的加工性能、刚性和跌落试验性能，可用于制备模塑制品、薄壁塑料容器等。专利CN101153095A公开了一种聚丙烯化学降解方法，通过加入少量降解剂来提高聚丙烯的熔体流动速率、增宽聚丙烯的分子量分布，同时确保优良的机械性能。此类方法存在聚丙烯树脂熔融指数波动很大、不易控制和过氧化物存在爆炸性危险两个缺点。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种高熔指聚丙烯组合物，熔体流动性易控制、制备工艺简便易行且产品聚丙烯树脂的力学性能和耐热性能优异等优点，容易进行大规模工业化生产。
[0008]本发明还提供上述高熔指聚丙烯组合物的制备方法。
[0009]所述高熔指聚丙烯组合物，包括下列组分，以重量百分数计:
聚丙烯100份，
过氧化物母料13-21份，
成核剂母料1.0-2.0份；
所述聚丙烯熔融指数为0.2-4g/10min,
所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，熔融指数为0.2-4.0g/10min ;均聚聚丙烯的等规度> 97% ;共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，乙烯含量为3%-7% ；
所述过氧化物母料由聚丙烯粉料95-99份、叔丁基过氧化物或2，5- 二甲基-2，5_( 二叔丁基过氧)己烷1-5份组成；
所述成核剂母料由聚丙烯粉料85-90份、成核剂10-15份、主抗氧剂0.1-0.2份、辅助抗氧剂0.1-0.2份、稳定剂0.1-0.2份组成；所述成核剂为磷酸酯盐类或聚烯烃磷酸盐类刚性成核剂；所述主抗氧剂为四[β (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯；所述辅助抗氧剂为亚磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯；所述稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌；
所述磷酸酯盐类刚性成核剂是由山西化工研究院生产的型号为ΤΜΡ-5的成核剂，聚烯烃磷酸盐类刚性成核剂是由广州呈和科技公司生产的型号为ΝΑΡ-71的成核剂。
[0010]所述过氧化物母料和成核剂母料中的聚丙烯粉料为均聚聚丙烯粉料或共聚聚丙烯粉料；所述均聚聚丙烯粉料的熔融指数为2.5g/10min,等规度> 97% ;所述共聚聚丙烯粉料的熔融指数为0.3-4.0g/10min。
[0011]作为优选方案，所述高熔指聚丙烯组合物，包括下列组分:
聚丙烯100份，
过氧化物母料13份，
成核剂母料1.0-2.0份；
所述聚丙烯为均聚聚丙烯，熔融指数为1.0-4.0g/10min，等规度> 97%，所述过氧化物母料和成核剂母料中的聚丙烯粉料均为熔融指数为2.5g/10min，等规度> 97%的均聚聚丙烯粉料，所述份数均为重量份。得到的高熔指聚丙烯组合物具有优良的刚性和耐热性，其弯曲模量达到1700MPa，热变形温度达到110°C。
[0012]作为另一种优选方案，所述高熔指聚丙烯组合物包括下列组分:
聚丙烯100份，
过氧化物母料21份，
成核剂母料1.0-2.0份；所述聚丙纟布为无规共聚聚丙纟布，溶融指数为0.2-4.0g/IOmin,共聚单体为乙布，乙烯含量为3%-7%，所述过氧化物母料和成核剂母料中的聚丙烯粉料均为熔融指数为
0.3g/10min,乙烯含量为3%_7%的无规共聚聚丙烯粉料，所述份数均为重量份。得到的高熔指聚丙烯组合物具有良好的流动性，兼具了优良的刚性和韧性，其弯曲模量达到lOOOMPa，悬臂梁缺口冲击强度达4.9KJ/m2。[0013]作为另一种优选方案，所述高熔指聚丙烯组合物包括下列组分:
聚丙烯100份，
过氧化物母料20份，
成核剂母料1.0-2.0份；
所述聚丙烯由两种不同的嵌段共聚聚丙烯各50份组成；一种嵌段共聚聚丙烯的熔融指数为2.2g/10min，共聚单体为乙烯，乙烯含量为5%_10% ;另一种嵌段共聚聚丙烯的熔融指数为1.8g/10min，共聚单体为乙烯，乙烯含量为5%_10% ;所述份数均为重量份。得到的高熔指聚丙烯组合物具有优良的流动性，其熔融指数高达110g/10min，并兼具了优良的刚性和韧性，其弯曲模量可达llOOMPa，常温简支梁冲击强度可达lOMPa。
[0014]所述主抗氧剂中，四[β (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，熔点110-125°C，简称为1010 ;β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯，熔点50-55 °C，简称 1076。
[0015]所述的辅助抗氧剂亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，熔点183_187°C，简称为168。
[0016]本发明中所述份数均为重量份。
[0017]本发明中所述熔融指数按照GB/T3682-2000标准测试，测试条件为230 V、2.160Kg。
[0018]本发明中所述拉伸性能按照GB/T2546.2-2003标准测试，拉伸速度为50mm/min。
[0019]本发明中所述硬度按照GB/T3398.2-2008标准测试。
[0020]本发明中所述弯曲模量按照GB/T9341-2000标准测试。
[0021]本发明中所述热变形温度按照GB/T1634-2004标准测试，负荷为0.45MPa。
[0022]本发明中所述悬臂梁缺口冲击强度按照GB/T1843-2008标准测试。
[0023]本发明的高熔指聚丙烯的制备方法包括如下步骤:
(I)将聚丙烯粉料与成核剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、稳定剂等混合均匀后，在双螺杆挤出机(长径比为40、螺杆直径为35cm)上于180°C~200°C的温度下熔融挤出，产物经冷却、造粒，得到成核剂母料；将聚丙烯粉料和过氧化物混合、挤出、造粒，得到过氧化物母料。
[0024](2)将聚丙烯与步骤(1)得到的成核剂母料、过氧化物母料按一定比例混合均匀后，在双螺杆挤出机(长径比为40、螺杆直径为35cm)于170°C~220°C下共混挤出，产物经冷却、造粒，得到高熔指、高性能的聚丙烯树脂。
[0025]本发明在现有的技术基础上，首先将成核剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、稳定剂、无规共聚聚丙烯粉料用高混机充分混合后，再用双螺杆挤出机挤出造粒，得到成核剂母料；然后将成核剂母料、过氧化物母料和无规共聚聚丙烯按一定比例在高速混合机中混合均匀，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒。在此挤出造粒过程中，有机过氧化物产生的自由基使无规共聚聚丙烯发生降解，聚丙烯的相对分子量降低，其熔融指数增加，同时成核剂在聚丙烯熔融冷却结晶过程中，作为异相晶核先于聚丙烯熔体结晶，并形成均匀分散的网络，使原有的均相成核变成异相成核，增加了体系内的晶核数目，使生成的球晶高度均一细微化，形成细小致密的球晶颗粒，改变球晶的尺寸，使分子链在较高温度下具有很快的结晶速度，生成的球晶的数目多、尺寸小，并且分布均匀，可以比较规整地成长。这样可以提高聚丙烯树脂的透明性、光泽度、刚性和耐热性等，从而改善聚丙烯树脂的表观性能、力学性能和热性能等。
[0026]本发明采用添加过氧化物母料来制备高熔指抗冲共聚聚丙烯。同时，为了满足聚丙烯树脂表观性能和高刚性的要求，本发明还添加了成核剂母料，也即本发明同时添加过氧化物母料和成核剂母料以使抗冲共聚聚丙烯达到高流动性和高性能的特点。此方法具有降解完全、熔体流动性易控制、制备工艺简便易行且产品聚丙烯树脂的力学性能和耐热性能优异等优点，容易进行大规模工业化生产。
【具体实施方式】
[0027]请补充每个实施例中的过氧化物母料配方，以及聚丙烯基料的性能参数。
[0028]实施例1
将均聚聚丙烯(熔融指数为2.5g/10min，等规度> 97%) 100份、过氧化物母料13份、成核剂母料1.0份于高速混合机内在中速下混合3min，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，双螺`杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C _200°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为8.0rpm0
[0029]其中成核剂母料配方如下:均聚聚丙烯粉料(熔融指数为2.5g/10min，等规度≤97%) 90份、成核剂(山西化工研究院产TMP-5) 10份、1010主抗氧剂0.1份、168辅助抗氧剂0.1份、硬脂酸钙稳定剂0.1份。双螺杆挤出机各段温度为170°C -190°C -200°C -210°C-220°C -220°C -220°C -210°C _200°C，螺杆转速为 200rpm，喂料转速为 8.0rpm0
[0030]其中过氧化物母料配方如下:均聚聚丙烯粉料(熔融指数为2.5g/10min,等规度^ 979098.5份、二叔丁基过氧化物1.5份，在容器中混合均匀，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒后，烘干。双螺杆挤出机各段温度为 150°C -160°C -160°C _170°C _170°C _170°C _170°C -160°C -160°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为6.0rpm0
[0031]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为59g/10min、拉伸强度为35.5MPa、弯曲模量为1667MPa、硬度为100、热变形温度为108°C。
[0032]其中均聚聚丙烯基料的性能如下:熔体流动速率为2.4g/10min、拉伸强度为34.0MPa、弯曲模量为1158MPa、硬度为91、热变形温度为76°C。
[0033]实施例2
将实施例1中的成核剂母料1.0份换为1.5份，其他同实施例1，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为8.0rpm0
[0034]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为62 g/10min、拉伸强度为36.6MPa、弯曲模量为1703MPa、硬度为104、热变形温度为111°C。
[0035]实施例3
将实施例1中的成核剂母料1.0份换为2.0份，其他同实施例1，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为8.0rpm0
[0036]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为60 g/10min、拉伸强度为36.9MPa、弯曲模量为1726MPa、硬度为106、热变形温度为114°C。
[0037]实施例4
将实施例1中的成核剂母料配方换为均聚聚丙烯粉料(熔融指数为2.5g/10min，等规度≥97%) 90份、成核剂(山西化工研究院的TMP-5) 10份、1010主抗氧剂0.1份、168辅助抗氧剂0.1份、硬脂酸钙稳定剂0.1份、环烷油0.1份，添加环烷油使成核剂更好地在聚丙烯粉料中分散。
[0038]其他同实施例1，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为170°C -190°C _2OO0C -210 °C -220 °C -220 °C -220 °C -210 °C -200 °C，螺杆转速为 200rpm，喂料转速为 8.0rpm。
[0039]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为61 g/10min、拉伸强度为35.2MPa、弯曲模量为1678MPa、硬度为101、热变形温度为108°C。
[0040]实施例5
将实施例4中的成核剂母料1.0份换为1.5份，其他同实施例4，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为8.0rpm0
[0041]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为60 g/10min、拉伸强度为36.1MPa、弯曲模量为1714MPa、硬度为105、热变形温度为109°C。
[0042]实施例6
将实施例4中的成核剂母料1.0份换为2.0份，其他同实施例4，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为8.0rpm0
[0043]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为61 g/10min、拉伸强度为36.4MPa、弯曲模量为1729MPa、硬度为106、热变形温度为113°C。
[0044]实施例7
将实施例1中的均聚聚丙烯(熔融指数为2.5g/10min，等规度> 97%)更换为均聚聚丙烯(熔融指数为3.0g/10min，等规度约为99%)，其他同实施例1，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C _200°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为8.0rpm0
[0045]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为60 g/10min、拉伸强度为35.9MPa、弯曲模量为1703MPa、硬度为101、热变形温度为111°C。
[0046]其中均聚聚丙烯基料的性能如下:熔体流动速率为3.0g/10min、拉伸强度为34.2MPa、弯曲模量为1182MPa、硬度为95、热变形温度为81°C。
[0047]实施例8
将实施例7中的成核剂母料1.0份换为1.5份，其他同实施例7，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为8.0rpm0
[0048]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为60 g/10min、拉伸强度为36.8MPa、弯曲模量为1774MPa、硬度为106、热变形温度为115°C。[0049]实施例9
将实施例7中的成核剂母料1.0份换为2.0份，其他同实施例7，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为8.0rpm0
[0050]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为62 g/10min、拉伸强度为36.9MPa、弯曲模量为1786MPa、硬度为107、热变形温度为117°C。
[0051]实施例10
将无规共聚聚丙烯(熔融指数为0.3g/10min,乙烯含量约为5%) 100份、过氧化物母料21份、成核剂母料1.0份于高速混合机内在中速下混合3min，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为6.0rpm。
[0052]其中成核剂母料配方如下:无规共聚聚丙烯粉料(熔融指数为0.3g/10min,乙烯含量约为5%)90份、成核剂(山西化工研究院产TMP-5)10份、1010主抗氧剂0.1份、168辅助抗氧剂0.1份、硬脂酸钙稳定剂0.1份。双螺杆挤出机各段温度为170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C _200°C，螺杆转速为 200rpm，喂料转速为 8.0rpm0
[0053]其中过氧化物母料配方如下:无规共聚聚丙烯粉料(熔融指数为0.3g/10min,乙烯含量约为5%) 98.5份、二叔丁基过氧化物1.5份，在容器中混合均匀，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒后，烘干。双螺杆挤出机各段温度为150°C -160°C -160°C -170°C _170°C -170°C -170°C -160°C -160°C，螺杆转速为 200rpm，喂料转速为 6.0rpm。
[0054]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为106 g/10min、拉伸强度为26.2MPa、弯曲模量为968MPa、热变形温度为92 °C、悬臂梁缺口冲击强度为4.2KJ/m2。
[0055]其中无规共聚聚丙烯基料的性能如下:熔体流动速率为0.3g/10min、拉伸强度为23.0MPa、弯曲模量为800MPa、热变形温度为72°C、悬臂梁缺口冲击强度为6.2KJ/m2。
[0056]实施例11
将实施例10中的成核剂母料1.0份换为1.5份，其他同实施例10，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为6.0rpm。
[0057]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为111 g/10min、拉伸强度为27.0MPa、弯曲模量为1056MPa、热变形温度为95 °C、悬臂梁缺口冲击强度为4.6KJ/m2。
[0058]实施例12
将实施例10中的成核剂母料1.0份换为2.0份，其他同实施例10，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200
V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为6.0rpm。
[0059]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为109g/10min、拉伸强度为27.4MPa、弯曲模量为1126MPa、热变形温度为96°C、悬臂梁缺口冲击强度为
4.9KJ/m2。
[0060]实施例13将实施例10中的成核剂母料配方换为无规共聚聚丙烯粉料(熔融指数为0.3g/10min,乙烯含量约为5%) 90份、成核剂(山西化工研究院的TMP-5) 10份、1010主抗氧剂0.1份、168辅助抗氧剂0.1份、硬脂酸钙稳定剂0.1份、环烷油0.1份，添加环烷油使成核剂更好地在聚丙烯粉料中分散。
[0061]其他同实施例10，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200°C，螺杆转速为 200rpm，喂料转速为 6.0rpm0
[0062]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为108 g/10min、拉伸强度为26.3MPa、弯曲模量为985MPa、热变形温度为93 °C、悬臂梁缺口冲击强度为4.4KJ/m2。
[0063]实施例14
将实施例13中的成核剂母料1.0份换为1.5份，其他同实施例13，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C-190 °C -200 °C -21 (TC -220 °C -220 °C -220 °C -21 (TC -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为6.0rpm。
[0064]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为110 g/10min、拉伸强度为26.9MPa、弯曲模量为1072MPa、热变形温度为96°C、悬臂梁缺口冲击强度为
4.7KJ/m2。
[0065]实施例15
将实施例13中的成核剂母料1.0份换为2.0份，其他同实施例13，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为6.0rpm。
[0066]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为113 g/10min、拉伸强度为27.7MPa、弯曲模量为1106MPa、热变形温度为96 °C、悬臂梁缺口冲击强度为
4.9KJ/m2。
[0067]实施例16
将实施例10中的成核剂母料配方换为无规共聚聚丙烯粉料(熔融指数为0.3g/10min,乙烯含量约为5%)90份、成核剂(广州呈和科技公司的應?-71) 10份、1010主抗氧剂0.1份、168辅助抗氧剂0.1份、硬脂酸钙稳定剂0.1份。
[0068]其他同实施例10，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200°C，螺杆转速为 200rpm，喂料转速为 6.0rpm0
[0069]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为112 g/10min、拉伸强度为26.6MPa、弯曲模量为987MPa、热变形温度为95 °C、悬臂梁缺口冲击强度为
4.6KJ/m2。
[0070]实施例17
将实施例16中的成核剂母料1.0份换为1.5份，其他同实施例16，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为6.0rpm。
[0071]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为109 g/10min、拉伸强度为27.6MPa、弯曲模量为1096MPa、热变形温度为97°C、悬臂梁缺口冲击强度为
5.0KJ/m2。[0072]实施例18
将实施例16中的成核剂母料1.0份换为2.0份，其他同实施例16，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为6.0rpm。
[0073]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为113 g/10min、拉伸强度为27.9MPa、弯曲模量为1143MPa、热变形温度为99°C、悬臂梁缺口冲击强度为
5.3KJ/m2。
[0074] 实施例19
将嵌段共聚聚丙烯I (熔融指数为2.2g/10min,乙烯含量为9%_10%)50份、嵌段共聚聚丙烯2 (熔融指数为1.8g/10min,乙烯含量为6%_7%) 50份、过氧化物母料20份、成核剂母料1.0份于高速混合机内在中速下混合3min，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C _200°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为7.4rpm。
[0075]其中成核剂母料配方为共聚聚丙烯粉料(熔融指数为2.2g/10min,乙烯含量为9~10%) 90份、成核剂(山西化工研究院产TMP-5) 10份、1010主抗氧剂0.1份、168辅助抗氧剂0.1份、硬脂酸钙稳定剂0.1份。双螺杆挤出机各段温度为170°C -190°c -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C _200°C，螺杆转速为 200rpm，喂料转速为 8.0rpm。
[0076]其中过氧化物母料配方如下:共聚聚丙烯粉料(熔融指数为2.2g/10min,乙烯含量为9~10%)98.5份、二叔丁基过氧化物1.5份，在容器中混合均匀，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒后，烘干。双螺杆挤出机各段温度为150°C -160°C -160°C _170°C _170°C _170°C -170°C -160°C -160°C，螺杆转速为200rpm，喂料转速为6.0rpm。
[0077]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为107 g/10min、拉伸强度为26.3MPa、弯曲模量为1168MPa、硬度为86.8、热变形温度为95°C、常温简支梁冲击强度为8.54MPa。
[0078]其中嵌段共聚聚丙烯I基料的性能如下:熔体流动速率为2.2g/10min、拉伸强度为21.0MPa、弯曲模量为900MPa、硬度为75、热变形温度为70°C、常温简支梁冲击强度为11.6KJ/m2 ;嵌段共聚聚丙烯2基料的性能如下:熔体流动速率为1.8g/10min、拉伸强度为23.0MPa、弯曲模量为lOOOMPa、硬度为70、热变形温度为70°C、常温简支梁冲击强度为
10.2KJ/m2。
[0079]实施例20
将实施例19中的成核剂母料1.0份换为1.5份，其他同实施例19，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C-190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为7.4rpm。
[0080]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为114 g/10min、拉伸强度为26.7MPa、弯曲模量为1206MPa、硬度为87.2、热变形温度为97°C、常温简支梁冲击强度为8.70MPa。
[0081]实施例21
将实施例19中的成核剂母料1.0份换为2.0份，其他同实施例19，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为7.4rpm。
[0082]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为110 g/10min、拉伸强度为27.4MPa、弯曲模量为1246MPa、硬度为88.8、热变形温度为98°C、常温简支梁冲击强度为9.46MPa。
[0083]实施例22 将实施例19中的成核剂母料配方换为嵌段共聚聚丙烯粉料(熔融指数为2.2g/10min,乙烯含量为9~10%) 90份、成核剂(山西化工研究院的TMP-5) 10份、1010主抗氧剂0.1份、168辅助抗氧剂0.1份、硬脂酸钙稳定剂0.1份、环烷油0.1份，添加环烷油使成核剂更好地在聚丙烯粉料中分散。
[0084]其他同实施例19，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200°C，螺杆转速为 200rpm，喂料转速为 7.4rpm。
[0085]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为106 g/10min、拉伸强度为26.8MPa、弯曲模量为1186MPa、硬度为87.6、热变形温度为92°C、常温简支梁冲击强度为8.22MPa。
[0086]实施例23
将实施例22中的成核剂母料1.0份换为1.5份，其他同实施例22，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为7.4rpm。
[0087]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为112 g/10min、拉伸强度为27.7MPa、弯曲模量为1197MPa、硬度为88.2、热变形温度为95°C、常温简支梁冲击强度为8.69MPa。
[0088]实施例24
将实施例22中的成核剂母料1.0份换为2.0份，其他同实施例22，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C-190 °C -200 °C -21 (TC -220 °C -220 °C -220 °C -21 (TC -200
V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为7.4rpm。
[0089]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为111 g/10min、拉伸强度为27.9MPa、弯曲模量为1252MPa、硬度为88.6、热变形温度为96°C、常温简支梁冲击强度为9.46MPa。
[0090]实施例25
将实施例19中的成核剂母料配方换为嵌段共聚聚丙烯粉料(熔融指数为2.2g/10min,乙烯含量为9~10%)90份、成核剂(广州呈和科技公司的NAP-71)10份、1010主抗氧剂0.1份、168辅助抗氧剂0.1份、硬脂酸钙稳定剂0.1份。
[0091]其他同实施例19，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机各段温度为170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C _200°C，螺杆转速为 200rpm，喂料转速为 7.4rpm。
[0092]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为107g/10min、拉伸强度为25.9MPa、弯曲模量为1162MPa、硬度为86.5、热变形温度为94°C、常温简支梁冲击强度为8.76MPa。
[0093]实施例26
将实施例25中的成核剂母料1.0份换为1.5份，其他同实施例25，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C-190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为7.4rpm。
[0094]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为113 g/10min、拉伸强度为27.2MPa、弯曲模量为1218MPa、硬度为87.2、热变形温度为97°C、常温简支梁冲击强度为9.28MPa。
[0095]实施例27 将实施例25中的成核剂母料1.0份换为2.0份，其他同实施例25，经双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各段温度为 170°C -190°C -200°C -210°C -220°C -220°C -220°C -210°C -200V，螺杆转速为200rpm，喂料转速为7.4rpm。
[0096]经双螺杆挤出机造粒得到的聚丙烯树脂结果为:其熔体流动速率为111 g/10min、拉伸强度为27.9MPa、弯曲模量为1276MPa、硬度为89.2、热变形温度为99°C、常温简支梁冲击强度为10.12MPa。
【权利要求】
1.一种高熔指聚丙烯组合物，其特征在于包括下列组分，以重量份数记: 聚丙烯100份， 过氧化物母料13-21份， 成核剂母料1.0-2.0份； 所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，熔融指数为0.2-4.0g/10min ;均聚聚丙烯的等规度> 97% ;共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，乙烯含量为3%-7% ； 所述过氧化物母料由聚丙烯粉料95-99份、叔丁基过氧化物或2，5- 二甲基-2，5_( 二叔丁基过氧)己烷1-5份组成； 所述成核剂母料由聚丙烯粉料85-90份、成核剂10-15份、主抗氧剂0.1-0.2份、辅助抗氧剂0.1-0.2份、稳定剂0.1-0.2份组成；所述成核剂为磷酸酯盐类或聚烯烃磷酸盐类刚性成核剂；所述主抗氧剂为四[β (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯；所述辅助抗氧剂为亚磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯；所述稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌； 所述过氧化物母料和成核剂母料中的聚丙烯粉料为均聚聚丙烯粉料或共聚聚丙烯粉料；所述均聚聚丙烯粉料的熔融指数为2.5g/10min，等规度> 97% ;所述共聚聚丙烯粉料的熔融指数为0.3-4.0g/10min。
2.根据权利要求1所述的高熔指聚丙烯组合物，其特征在于包括下列组分，以重量分数记: 聚丙烯100份， 过氧化物母料13份， 成核剂母料1.0-2.0份； 所述聚丙烯为均聚聚丙烯，熔融指数为1.0-4.0g/10min，等规度> 97%，所述过氧化物母料和成核剂母料中的聚丙烯粉料均为熔融指数为2.5g/10min，等规度> 97%的均聚聚丙烯粉料，所述份数均为重量份。
3.根据权利要求1所述的高熔指聚丙烯组合物，其特征在于包括下列组分，以重量份数记: 聚丙烯100份， 过氧化物母料21份， 成核剂母料1.0-2.0份； 所述聚丙纟布为无规共聚聚丙纟布，溶融指数为0.2-4.0g/IOmin,共聚单体为乙j；布，乙烯含量为3%-7%;所述过氧化物母料和成核剂母料中的聚丙烯粉料均为熔融指数为0.3g/10min,乙烯含量为3%~7%的无规共聚聚丙烯粉料，所述份数均为重量份。
4.根据权利要求1所述的高熔指聚丙烯组合物，其特征在于包括下列组分，以重量份数记: 聚丙烯100份， 过氧化物母料20份， 成核剂母料1.0-2.0份； 所述聚丙烯为嵌 段共聚聚丙烯，熔融指数为1.0-4.0g/10min,共聚单体为乙烯，乙烯含量为5%-10%，所述过氧化物母料和成核剂母料中的聚丙烯粉料均为熔融指数为·2.2g/10min、共聚单体为乙烯且乙烯含量为9%_10%的嵌段共聚聚丙烯粉料，所述份数均为重量份。
5.根据权利要求4所述的高熔指聚丙烯组合物，其特征在于所述聚丙烯由两种不同的嵌段共聚聚丙烯各50份组成；一种嵌段共聚聚丙烯的熔融指数为2.2g/10min，共聚单体为乙烯，乙烯含量为5%-10% ;另一种嵌段共聚聚丙烯的熔融指数为1.8g/10min，共聚单体为乙烯，乙烯含量为5%-10% ;所述份数均为重量份。
6.权利要求1-6中任一项所述高熔指聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将聚丙烯粉料和过氧化物混合、挤出、造粒，得到过氧化物母料；将聚丙烯粉料、成核剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、稳定剂混合、挤出、造粒，得到成核剂母料； (2)将聚丙烯，过氧化物母料和成核剂母料混合、挤出、造粒，得到高熔指聚丙烯组合物。·
【文档编号】C08L23/14GK103571039SQ201210252692
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月20日 优先权日:2012年7月20日
【发明者】邱敦瑞, 徐振明, 傅勇 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化扬子石油化工有限公司