专利名称：一种增韧、增强结晶性聚丙烯的方法
技术领域：
本发明属于高分子材料的加工增韧增强领域，具体涉及一种增韧、增强结晶性聚 丙烯的方法。
背景技术：
随着高分子研究的方向逐渐偏向聚合物的凝聚态、材料加工与高性能化、功能化 等方面。在现有的聚合物种类的基础上，将性能一般的高分子共混加工或通过加工改变单 一聚合物聚集态得到增强、增韧的高聚物材料正在成为研究的焦点。固态加工由于具有加 工简单，同时能极大提高材料的力学性能获得了大量的研究，并对材料的聚集态结构进行 了深入的分析。但几十年来的研究并没有带来高聚物加工设备的大规模的改进，其中重要 的原因在于加工设备的复杂、费时、成型材料形态不稳定等多种因素。波兰的 Z. Bartczak等[Bartczak，Z. , Polymer, 2005. 46(23) :ρ· 10339-10354·]对 ΡΕ、聚丙烯等结晶性高聚物在平板压力下、不同压缩程度下的结构进行了研究，得到了分子 链沿流动方向排列取向的高聚物材料，但没有涉及到力学性能的变化，同时实验设备简单， 难以连续化工作。辊压成型也进行了大量的研究，但辊压成型过程中加压过程瞬时完成，时 间短，同时形状不能控制，从而限制了辊压成型的工业化应用。瑞典CK管理股份公司申请的专利CN146221，是一种用于通过聚结生产聚合物体 的方法，该专利虽提出了高分子材料的一种压力加工方法，但高分子链本身并没有产生足 够的定向流动。中国专利CN101157273进行了压力诱导的研究，但所得的聚乳酸高聚物材 料结构不均勻，从而导致所得材料性能不均一，同时加工速度慢、耗费人力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种通过辊动、板压结合加工 定向均勻增韧、增强结晶性聚丙烯的方法。此方法通过辊动、板压定向成型，通过改变聚合 物的有序结构，制备得到材料透明度、表面光洁度提高，力学性能普遍增加的结晶性高聚物 片材。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下本发明的增韧、增强结晶性聚丙烯的方法，该方法包括下述步骤(1)在高聚物加工设备中获得结晶性聚丙烯片材；(2)将聚丙烯片材加热至加工温度后放入恒温、固定的辊动轮间压板中，滚压后， 继续在压板间继续保持压力一定时间；(3)对增韧片材进行热处理。所述步骤(2)中聚丙烯片材的加工温度为30 130°C，保持加工温度低于聚丙 烯片材的熔点。聚丙烯片材受到的压力为1 lOOOMPa，受到单次恒定压力的时间为5 9000s。加工过程中可重复进行多次辊动、板压过程。所述步骤(1)中所述的加工设备为注塑机、挤出机或模压机中的任意一种。可以采用现有技术中聚丙烯片材的加工工艺。所述步骤C3)的热处理中为受力热处理或不受力热处理。热处理工艺采用现有技 术中的热处理工艺。热处理的温度在聚丙烯片材熔点以下，热处理时间小于900min。本发明可以采用现有的塑炼机和硫化机等设备来实现。和现有技术相比，本发明的有益效果如下加工方法简单易行，加工温度低，减少了能耗和高分子的降解。加工后材料的冲击 强度获得数倍甚至数十倍的提高，弥补了普通加工改性方法中冲击性能难以大幅度提高的 缺点。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的阐述，应理解，这些实施例仅用于说明 本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1(1)在注塑机中获得结晶性聚丙烯片材，将PP片材剪切为IOmmX4mmX80mm的长 方体形状；(2)将制备好的PP放入IOmm宽的转动腔体中；将聚丙烯片材加热至30°C后放 入辊动轮间压板中，在30°C及IMPa的压力下，并控制板的移动速度使PP的受压时间为 9000s ；(3)对增韧片材进行热处理，热处理温度为30°C、时间为900min得到增韧、增强结
晶性聚丙烯片材。测试片材的冲击性能见表1。实施例2(1)在注塑机中获得结晶性聚丙烯片材，将PP片材剪切为IOmmX4mmX80mm的长 方体形状；(2)将制备好的PP放入IOmm宽的转动腔体中；将聚丙烯片材加热至50°C后放 入辊动轮间压板中，在50°C及200MPa的压力下，并控制板的移动速度使PP的受压时间为 6000s ；(3)对增韧片材进行热处理，热处理温度100°C、时间600s得到增韧、增强结晶性 聚丙烯片材。测试片材的冲击性能见表1。实施例3(1)在挤出机中获得结晶性聚丙烯片材，将PP片材剪切为IOmmX4mmX80mm的长 方体形状；(2)将制备好的PP放入IOmm宽的转动腔体中；将聚丙烯片材加热至80°C后放 入辊动轮间压板中，在80°C及400MPa的压力下，并控制板的移动速度使PP的受压时间为 2000s ；(3)对增韧片材进行热处理，热处理时间温度100°C、500S得到增韧、增强结晶性 聚丙烯片材。测试片材的冲击性能见表1。
实施例4(1)在挤出机中获得结晶性聚丙烯片材，将PP片材剪切为IOmmX4mmX80mm的长 方体形状；(2)将制备好的PP放入IOmm宽的转动腔体中；将聚丙烯片材加热至100°C后放 入辊动轮间压板中，在100°c及SOOMPa的压力下，并控制板的移动速度使PP的受压时间为 IOOOs ；(3)对增韧片材进行热处理，热处理温度100°C、时间400s得到增韧、增强结晶性 聚丙烯片材。测试片材的冲击性能见表1。实施例5(1)在模压机中获得结晶性聚丙烯片材，将PP片材剪切为IOmmX4mmX80mm的长 方体形状；(2)将制备好的PP放入IOmm宽的转动腔体中；将聚丙烯片材加热至120°C后放 入辊动轮间压板中，在120°C及SOOMPa的压力下，并控制板的移动速度使PP的受压时间为 500s ；(3)对增韧片材进行热处理，热处理温度130°C、时间200s得到增韧、增强结晶性 聚丙烯片材。测试片材的冲击性能见表1。实施例6(1)在模压机中获得结晶性聚丙烯片材，将PP片材剪切为IOmmX4mmX80mm的长 方体形状；(2)将制备好的PP放入IOmm宽的转动腔体中；将聚丙烯片材加热至130°C后放入 辊动轮间压板中，在130°C及IOOOMPa的压力下，并控制板的移动速度使PP的受压时间为 5s ；(3)对增韧片材进行热处理，热处理温度30°C、时间900min得到增韧、增强结晶性 聚丙烯片材。测试片材的冲击性能见表1。表1本发明的片材的冲击性能测试结果
权利要求
1.一种增韧、增强结晶性聚丙烯的方法，其特征在于该方法包括下述步骤(1)在高聚物加工设备中获得结晶性聚丙烯片材；(2)将聚丙烯片材加热至加工温度后放入恒温、加工宽度固定的辊动轮间压板中，滚压 后，在压板间继续保持压力一定时间；(3)对增韧片材进行热处理。
2.根据权利要求1所述的增韧、增强结晶性聚丙烯的方法，其特征在于所述步骤(2) 中聚丙烯片材的加工温度为30 130°C，保持加工温度低于聚丙烯片材的熔点。
3.根据权利要求1或2所述的增韧、增强结晶性聚丙烯的方法，其特征在于所述步骤 (2)中聚丙烯片材受到的压力为1 lOOOMPa，受到单次恒定压力的时间为5 9000s。
4.根据权利要求1所述的增韧、增强结晶性聚丙烯的方法，其特征在于所述步骤(1) 中所述的高聚物加工设备为注塑机、挤出机或模压机中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的增韧、增强结晶性聚丙烯的方法，其特征在于所述步骤(3) 的热处理中为受力热处理或不受力热处理。
6.根据权利要求1或3所述的增韧、增强结晶性聚丙烯的方法，其特征在于所述步骤 ⑶的热处理中，热处理的温度在聚丙烯片材熔点以下，热处理时间小于900min。
全文摘要
一种增韧、增强结晶性聚丙烯的方法，该方法包括下述步骤(1)在高聚物加工设备中获得结晶性聚丙烯片材；(2)将聚丙烯片材加热至加工温度后放入恒温、加工宽度固定的辊动轮间压板中，滚压后，在压板间继续保持压力一定时间；(3)对增韧片材进行热处理。本发明的加工方法简单易行，加工温度低，减少了能耗和高分子的降解。加工后材料的冲击强度获得数倍甚至数十倍的提高，弥补了普通加工改性方法中冲击性能难以大幅度提高的缺点。
文档编号B29C43/44GK102069590SQ20091017272
公开日2011年5月25日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者张旺玺, 杨凯, 潘玮, 焦明立 申请人:中原工学院