一种辐照接枝制备聚丙烯增韧改性剂的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及属于聚丙烯增韧改性技术领域，具体涉及一种辐照接枝制备聚丙烯增 韧改性剂的方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯因强度高，加工性好，质轻价廉而被广泛运用，但由于其分子链规整性高， 结晶晶粒尺寸较大，晶粒界面作用力较弱，材料在低温使用时，表现为冲击韧性差，限制了 其进一步的应用。因此，如何改善等规聚丙烯的冲击韧性，保持刚韧平衡性，实现通用高分 子材料高性能化，具有重要的理论和现实意义。常规聚丙烯增韧的主要方法是与弹性体 (EPDM、EPR等）物理共混，但这种方法对弹性体的消耗量太大，不适合工业化生产，得到的 改性聚丙烯制品韧性提高的同时伴随着材料模量的较大损失。高能辐照接枝法是通过发射 高能射线，引起聚合物内部发生化学反应，导致分子结构、凝聚态结构、物理特性以及宏观 特性等发生变化的一种新型的聚合物接枝改性的方法，与传统化学接枝改性方法相比，辐 照接枝法副反应少，易于控制，产物纯净，环保，受到国内外专家学者的广泛关注。
[0003] 高能电子辐照作为一种新型聚合物改性方法已得到大量的应用，CN103665534A公 开了一种预辐照技术制备高熔体强度聚丙烯及其制备方法，是将电子预辐照后处理的聚乙 稀或聚乙稀类共聚物1-15质量份，预福照剂量5-100kGy，未福照的聚丙稀85-99质量份，将 两组分混合均匀后于螺杆转速100-250转/分，温度170-260°C的双螺杆挤出机中熔融挤出 造粒，制得高熔体强度聚丙烯。中国专利文献CN102030910A公开了一种长链支化聚乙烯的 制备方法，首先将高能电子束或γ射线对基体聚乙烯进行辐照处理，辐照剂量l-200kGy， 然后将预辐照聚乙烯和基体聚乙烯进行混合，最后预混合物通过反应挤出得到长链支化聚 乙烯。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种对聚丙烯具有成核和增韧功能，能 够加快聚丙烯的结晶速率，细化聚丙烯晶粒，显著提高聚丙烯的力学性能的辐照接枝制备 聚丙烯增韧改性剂的方法。
[0005] 本发明目的的实现方式为，一种辐照接枝制备聚丙烯增韧改性剂的方法，将聚丙 烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物POE、抗氧剂按重量百分比混合，在同向双螺杆挤出机或单螺 杆挤出机上熔融挤出、冷却、切粒、干燥，粒料装入包装袋进行γ射线辐照，得到辐照接枝 的聚丙烯增韧改性剂；
[0006] 所述聚丙烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物ΡΟΕ、抗氧剂的重量百分比为：聚乙烯 15-50%，聚丙烯15-50 %，乙烯与辛烯共聚物POE 20-55 %，抗氧剂0. 05-1. 0%，辐照剂量 10-150kGy ；
[0007] 所述聚乙烯采用高、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或两种；
[0008] 所述聚丙烯采用均聚聚丙烯PPH、丙烯与乙烯无规共聚物PPR或丙烯与乙烯嵌段 共聚物PPB ;
[0009]所述抗氧剂为 1010、1076、1135 或 BHT ;
[0010] 所述螺杆料筒温度设置180-230°C，熔体温度170-190°C ;
[0011] 所述辐照剂量为25-100kGy。
[0012] 本发明的优点：
[0013] 本发明的高能辐照接枝聚丙烯增韧改性剂掺混于等规聚丙烯树脂后，等规聚丙烯 的常温及低温冲击强度显著提高。本发明的高能辐照接枝聚丙烯增韧改性剂广泛适合聚丙 烯的挤出、注塑、发泡等制品，具有较好的经济效益和社会效益，应用前景广阔。
[0014] 经试验，改性聚丙烯的常温冲击强度提高53. 5-60 %，低温冲击强度提高了 45. 2-50%，聚丙烯改性制品的结晶温度上升了 3. 4-5. 7°C，其结晶速率明显加快。高能辐照 接枝聚丙烯增韧改性剂能大幅度地提高等规聚丙烯的结晶程度，使其结晶晶粒细化，减少 聚丙烯改性后期存放过程中缓慢的二次结晶现象，大幅度地消除聚丙烯改性制品的残留内 应力。
【附图说明】
[0015] 图1为含量不同的辐照接枝聚丙烯增韧改性剂/等规聚丙烯共混物的冲击断面形 貌：（a) 0 (纯 PP) ; (b) 5wt. % ; (c) IOwt. % ; (d) 20wt. %，
[0016] 图2为含量不同的辐照接枝聚丙烯增韧改性剂/等规聚丙烯共混物的POM球晶形 貌：（a) 0 (纯 PP) ; (b) 5wt. % ; (c) IOwt. % ; (d) 20wt. %。
【具体实施方式】
[0017] 将聚丙烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物POE、抗氧剂按重量百分比混合，在同向双 螺杆挤出机或单螺杆挤出机上熔融挤出、冷却、切粒、干燥，粒料装入包装袋进行γ射线辐 照，得到辐照接枝的聚丙烯增韧改性剂；
[0018] 所述聚丙烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物ΡΟΕ、抗氧剂按重量百分比为：聚乙烯 15-50%，聚丙烯15-50%，乙烯与辛烯共聚物POE 20-55%，抗氧剂0. 05-1. 0%，优选的是， 聚丙烯、聚乙烯、乙烯一辛烯共聚物ΡΟΕ、抗氧剂按重量百分比为：聚乙烯18-40%，聚丙烯 20-45%，乙烯与辛烯共聚物POE 25-50%，抗氧剂0. 1-0. 8%混合。
[0019] 所述聚乙烯采用高、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或两种。
[0020] 所述聚丙烯采用均聚聚丙烯ΡΡΗ、丙烯与乙烯无规共聚物PPR或丙烯与乙烯嵌段 共聚物PPB。
[0021] 所述抗氧剂为 1010、1076、1135 或 ΒΗΤ。
[0022] 所述螺杆料筒温度设置180-230°C，熔体温度170-190°C ;
[0023] 辐照剂量10_150kGy ;优选的是，辐照剂量25-100kGy。
[0024] 下面用具体实施例详述本发明：
[0025] 实施例1、
[0026] 按重量百分比将高密度聚乙烯20%、低密度聚乙烯10%、丙烯与乙烯嵌段共聚物 PPB 40%、乙烯一辛烯共聚物POE29. 95%、抗氧剂1076 0.05%混合，在单螺杆挤出机上于 180°C，熔体温度170°C熔融挤出、冷却、切粒、干燥，粒料装入包装袋进行γ射线辐照，辐照 剂量lOOkGy，得到辐照接枝的聚丙烯增韧改性剂。
[0027] 实施例2、
[0028] 按重量百分比将低密度聚乙烯30%、丙烯-乙烯无规共聚物PPR 30%、乙烯一 辛烯共聚物P0E39. 5%、抗氧剂1010 0. 1%混合，在同向双螺