聚丙烯组合物及聚丙烯产品的制作方法

专利2025-06-21  22


本发明涉及聚丙烯加工,具体而言,涉及一种聚丙烯组合物及聚丙烯产品。


背景技术:

1、聚丙烯因其强度和刚度高、耐化学性和防潮性好、易加工、生产成本低等优异性能,受到业界越来越多的关注,但由于聚丙烯分子量以及分子量分布、结构、密度等因素的影响,聚丙烯作为力学材料的应用在一定程度上受到了限制。为了扩大聚丙烯在更广泛领域的应用,并延长其使用寿命,就必须对聚丙烯进行改性。在纯聚丙烯中,由于结晶的晶核都是靠聚丙烯溶体本身的分子运动形成的,因而成核速率慢,且形成的晶核数目较少,导致最后形成的球晶尺寸较大,进而聚丙烯在光学和力学方面的性能均较差。薄壁注塑聚丙烯常用于餐盒等透明制品,但经过长时间放置模塑收缩率变大,导致在盛放食物时会发生泄露现象。因此,开发出刚韧平衡性好且低收缩率的薄壁注塑聚丙烯专用料尤为必要。


技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种聚丙烯组合物及聚丙烯产品,以解决现有技术中薄壁注塑聚丙烯存在模塑收缩率大和刚韧平衡性较差的问题。

2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种聚丙烯组合物,以重量份计,该聚丙烯组合物包括:100重量份的均聚聚丙烯、0.05~1重量份的成核剂、0.01~1重量份的抗氧剂、0.0001~0.3重量份的增白剂、5~20重量份的增韧剂以及0.001~0.3重量份的无机填料;其中,成核剂选自α成核剂1、α成核剂2和β成核剂中的任意一种或多种。

3、进一步地,上述聚丙烯组合物包括:100重量份的均聚聚丙烯;0.05~0.5重量份的成核剂;0.01~0.6重量份的抗氧剂;0.0001~0.1重量份的增白剂;5~10重量份的增韧剂;以及0.001~0.1重量份的无机填料。

4、进一步地,α成核剂1为有机磷酸盐类成核剂,和/或α成核剂2为有机羧酸盐类成核剂,和/或β成核剂为芳基二甲酰胺tmb-5和/或n-n′-二环己基对苯二甲酰胺。

5、进一步地,成核剂为α成核剂1、α成核剂2和β成核剂的组合,且α成核剂1、α成核剂2和β成核剂的重量比为1:1:0.2~2。

6、进一步地,成核剂为α成核剂1与α成核剂2中的任意一种与β成核剂的组合,且β成核剂的质量为成核剂总质量的40~60%。

7、进一步地,抗氧剂为主抗氧剂和/或辅助抗氧剂,其中,主抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、二缩三乙二醇双(3-3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯和1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮和双烷基羟胺中的任意一种或多种,和/或辅助抗氧剂选自三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯和硫代二丙酸双十二醇酯中的任意一种或多种。

8、进一步地,聚丙烯组合物还包括0.01~0.5重量份的助剂;优选为0.01~0.3重量份的助剂;优选助剂为吸酸剂和/或分散剂,和/或吸酸剂为硬脂酸钙和/或氧化锌,和/或分散剂选自硅酮类高效分散剂p121和/或低分子量聚乙烯蜡。

9、进一步地,均聚聚丙烯的型号为国家能源集团宁夏煤业有限责任公司1040te牌号。

10、进一步地,增白剂为钛白粉和/或群青,和/或增韧剂选自高压低密度聚乙烯、苯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯辛烯弹性体、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、热塑性弹性体、氯化聚乙烯和乙烯-乙酸乙酯共聚物中的任意一种或多种,和/或无机填料为滑石粉和/或碳酸钙。

11、根据本发明的另一个方面,提供了一种聚丙烯产品,由聚丙烯组合物混合后成型得到,该聚丙烯组合物为上述的聚丙烯组合物。

12、应用本发明的技术方案,本申请的聚丙烯组合物通过改变和优化成核剂类型,有助于降低薄壁注塑聚丙烯的模塑收缩率,提高其刚韧平衡性。其中的α成核剂能够促进聚丙烯树脂以α晶型进行成核和结晶,β成核剂能够引导聚丙烯树脂形成β晶型,能够改变聚丙烯树脂的结晶行为,加快聚丙烯的结晶速率、增加聚丙烯的结晶密度和促使聚丙烯的晶粒尺寸微细化,从而形成细小致密的聚丙烯球晶颗粒。同时,通过调节成核剂、抗氧剂、吸酸剂、增白剂、增韧剂、分散剂和无机填料的含量在以上范围内,并配合各添加助剂之间的协同作用能够增加聚丙烯产品的刚韧平衡性和各组分的分散性、降低黄色指数,从而达到降低模塑收缩率,提高制品的透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性和抗蠕变性等综合性能。此外,本申请的聚丙烯组合物具有加入量较少且生产成本低的优点。



技术特征:

1.一种聚丙烯组合物,其特征在于,以重量份计,所述聚丙烯组合物包括:

2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,以重量份计,其特征在于,所述聚丙烯组合物包括:

3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述α成核剂1为有机磷酸盐类成核剂,和/或所述α成核剂2为有机羧酸盐类成核剂,和/或所述β成核剂为芳基二甲酰胺tmb-5和/或n-n′-二环己基对苯二甲酰胺。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述成核剂为所述α成核剂1、所述α成核剂2和所述β成核剂的组合,且所述α成核剂1、所述α成核剂2和所述β成核剂的重量比为1:1:0.2~2。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述成核剂为所述α成核剂1与所述α成核剂2中的任意一种与所述β成核剂的组合,且所述β成核剂的质量为所述成核剂总质量的40~60%。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述抗氧剂为主抗氧剂和/或辅助抗氧剂,其中,所述主抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、二缩三乙二醇双(3-3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯和1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮和双烷基羟胺中的任意一种或多种,和/或所述辅助抗氧剂选自三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯和硫代二丙酸双十二醇酯中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述聚丙烯组合物还包括0.01~0.5重量份的助剂;优选为0.01~0.3重量份的所述助剂;优选所述助剂为吸酸剂和/或分散剂,和/或所述吸酸剂为硬脂酸钙和/或氧化锌,和/或所述分散剂为硅酮类高效分散剂p121和/或低分子量聚乙烯蜡。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述均聚聚丙烯的型号为国家能源集团宁夏煤业有限责任公司1040te牌号。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述增白剂为钛白粉和/或群青,和/或所述增韧剂选自高压低密度聚乙烯、苯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯辛烯弹性体、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、热塑性弹性体、氯化聚乙烯和乙烯-乙酸乙酯共聚物中的任意一种或多种,和/或所述无机填料为滑石粉和/或碳酸钙。

10.一种聚丙烯产品,由聚丙烯组合物混合后成型得到,其特征在于,所述聚丙烯组合物为权利要求1至9中任一项所述的聚丙烯组合物。


技术总结
本发明提供了一种聚丙烯组合物及聚丙烯产品,以重量份计,该聚丙烯组合物包括:100重量份的均聚聚丙烯、0.05~1重量份的成核剂、0.01~1重量份的抗氧剂、0.0001~0.3重量份的增白剂、5~20重量份的增韧剂以及0.001~0.3重量份的无机填料;其中,成核剂选自α成核剂1、α成核剂2和β成核剂中的任意一种或多种。本发明的聚丙烯组合物通过改变和优化成核剂类型,有助于降低薄壁注塑聚丙烯的模塑收缩率,提高其刚韧平衡性。此外,本发明的聚丙烯组合物具有加入量较少且生产成本低的优点。

技术研发人员:吴媛,宋程鹏,王林,袁炜,李彦鹏,安广萍,路宝翠,王成,曾祥国,刘大鹏,叶超
受保护的技术使用者:国家能源集团宁夏煤业有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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