CN103756142B - 苯乙烯类弹性体在作为提高聚丙烯低温耐折叠性能添加剂的应用及其制备的耐折叠聚丙烯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开苯乙烯类弹性体在作为提高聚丙烯低温耐折叠性能添加剂的应用及其制备的耐折叠聚丙烯。发明人发现苯乙烯类弹性体与聚丙烯具有优异的相容性，同时其在聚丙烯基体中的相尺寸极小，添加有苯乙烯类弹性体的聚丙烯，在低温下依然具有良好的透光性和耐折叠性。本发明制备得到的耐折叠聚丙烯，其拉伸强度≥20MPa，断裂伸长率≥500%，缺口冲击强度（23℃）≥15KJ/m2，23℃铰链（0.5mm）折叠次数≥106次，‑30℃铰链（0.5mm）折叠次数≥105次，透光率≥90%，可以满足寒冷地区对透明耐折叠聚丙烯的要求。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料成型加工领域，尤其涉及一种苯乙烯类弹性体在作为提高聚丙烯低温耐折叠性能添加剂的应用及其制备的耐折叠聚丙烯。
背景技术
聚丙烯俗称百折胶，具有原料来源丰富，综合力学性能好，性价比高，环保无毒以及容易回收等优势，在日常生活用品中的有很多生活用品逐渐采用聚丙烯来注塑。随着聚丙烯合成水平的提高，透明耐折叠聚丙烯具有逐渐取代聚苯乙烯、K树脂以及PC等传统透明材料的趋势，在带铰链结构的注塑制品中得到了广泛应用。
但是传统的透明耐折叠聚丙烯仅仅在常温下能保持优异的铰链性能，当环境温度低于零下时，其耐折叠效果显著下降，甚至极易开裂，这对透明耐折叠聚丙烯在寒冷地区的应用受到了很大的局限性。常温下，为了提高耐折叠聚丙烯的折叠性能，本领域较有效的方法是添加增韧剂。但是现有的添加了增韧剂的聚丙烯的低温耐折叠性能依然不佳，某些添加了增韧剂的聚丙烯甚至在低温条件下同时丧失透明性能及原有的耐折叠性能。
发明内容
本发明的发明目的，是为了克服现有技术的不足，提供一种在低温下依然具有良好耐折叠性能的聚丙烯。
本发明的另一目的在于提供所述耐折叠性能聚丙烯制备方法。
本发明的另一目的在于提供苯乙烯类弹性体的新应用，其可以为提高聚丙烯低温耐折叠性能添加剂，改善聚丙烯在寒冷地区应用受限制的缺陷。
本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：
苯乙烯类弹性体在作为提高聚丙烯低温耐折叠性能添加剂的应用。
其中，所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物（SBS）、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物（SEBS）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物（SIS）或氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物（SEPS）中的一种或者几种的混合物。
作为一种优选方案，所述苯乙烯类弹性体为SEPS或SEBS。
作为一种优选方案，所述聚丙烯为熔体流动速率为1～30g/10min的均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种或者两种的混合物。
本发明中，所述的熔体流动速率是在2.16kg，190℃下检测的数据。
作为一种优选方案，苯乙烯类弹性体与聚丙烯的比例为重量比1~20苯乙烯类弹性体:78~99聚丙烯添加。
作为一种更优选方案，苯乙烯类弹性体与聚丙烯的比例为重量比5~15苯乙烯类弹性体:85~95聚丙烯添加。
一种耐折叠聚丙烯，包括以下以按重量百分数计的组分组成：
聚丙烯 78~99%；
苯乙烯类弹性体 1~20%；
热稳定剂 0~1%；
成核剂 0~1%；
所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SBS、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SEBS、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SIS或氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SEPS中的一种或者几种的混合物。
一种耐折叠聚丙烯，由以下以按重量百分数计的组分组成：
聚丙烯 78~99%；
苯乙烯类弹性体 1~20%；
热稳定剂 0~1%；
成核剂 0~1%；
所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SBS、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SEBS、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SIS或氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SEPS中的一种或者几种的混合物。
发明人发现，大部分增韧剂对聚丙烯的低温耐折叠性能改善较差或反效果，主要是因为在低温条件下，增韧剂与聚丙烯的相容性问题变得很突出，相容性不好使得大部分的增韧剂在聚丙烯基体中的相尺寸大，导致聚丙烯在低温条件下的耐折叠性能不佳，甚至同时丧失透明性能及原有的耐折叠性能。而苯乙烯类弹性体与聚丙烯具有优异的相容性，同时其在聚丙烯基体中的相尺寸极小，添加有苯乙烯类弹性体的聚丙烯，在低温下依然具有良好的透光性和耐折叠性。
所述热稳定剂为本领域常用的热稳定剂，其可以改善聚丙烯产品在加工过程中的降解问题。
成核剂为聚丙烯制备时常用的成核剂，其可以提高聚丙烯注塑过程中的结晶速率，缩短注塑成型周期。
本发明所述的聚丙烯产品中还可以添加其他本领域常用的助剂。
一种所述耐折叠聚丙烯的制备方法，包括如下步骤：
将聚丙烯、苯乙烯类弹性体、热稳定剂、成核剂在双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出机各段温度设置在220~260℃，挤出造粒，最终得到产品。
作为一种优选方案，所述双螺杆挤出机的长径比优选为40：1。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明采用苯乙烯类弹性体与聚丙烯混合，使制备的聚丙烯具有优异透明性的同时具有优异的低温耐折叠性能，其拉伸强度≥20MPa，断裂伸长率≥500%，缺口冲击强度（23℃）≥15KJ/m2，23℃铰链（0.5mm）折叠次数≥106次，-30℃铰链（0.5mm）折叠次数≥105次，透光率≥90%，可以满足寒冷地区对透明耐折叠聚丙烯的要求。
具体实施方式
下面结合一些具体实施方式对本发明耐折叠聚丙烯及其制备方法做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。
所有本发明提供的实施例中，提供的原材料均可从市面采购获得，主要原料信息如下：
聚丙烯PP RP346R 购自（中海壳牌），无规共聚PP熔体流动速率为20~30g/10min。
聚丙烯PP S700 购自（兰州石化），均聚PP熔体流动速率为5~10g/10min。
聚丙烯PP SM256购自（马来西亚大藤），无规共聚PP熔体流动速率为1~2g/10min。
聚丙烯PP T30S购自（兰州石化），均聚PP熔体流动速率为2~5g/10min。
SEPS：SEPTON 2002，购自（可乐丽），苯乙烯含量为20质量%。
SEPS：SEPTON 2063，购自（可乐丽），苯乙烯含量为20质量%。
SEBS：6006，购自（台化），苯乙烯含量为21质量%。
SIS：SIS D1162P，科腾公司，苯乙烯含量为22质量%。
SBS：SBS LG503P，LG化学，苯乙烯含量为20质量%。
对比例1
将99.6公斤聚丙烯PP RP346R、0.2公斤热稳定剂1010、0.2公斤热稳定剂168在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出机各段温度设置在220~260℃，挤出造粒，最终得到产品。
按相应标准测试其性能，列表如下：
对比例2
将94.6公斤聚丙烯PP RP346R、5公斤聚烯烃弹性体POE、0.2公斤热稳定剂1010、0.2公斤热稳定剂168在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出机各段温度设置在220~260℃，挤出造粒，最终得到产品。
按相应标准测试其性能，列表如下：
实施例1
将94.6公斤聚丙烯PP RP346R、5公斤苯乙烯类弹性体SEPTON 2002、0.2公斤热稳定剂1010、0.2公斤热稳定剂168在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出机各段温度设置在220~260℃，挤出造粒，最终得到产品。
按相应标准测试其性能，列表如下：
实施例2
将69.4公斤聚丙烯PP RP346R、20公斤聚丙烯PP S700、10公斤苯乙烯类弹性体SEPTON 2063、0.3公斤热稳定剂1010、0.3公斤热稳定剂168在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出机各段温度设置在220~260℃，挤出造粒，最终得到产品。
按相应标准测试其性能，列表如下：
实施例3
将54.1公斤聚丙烯PP SM256、30公斤聚丙烯PP T30S、15公斤苯乙烯类弹性体SEBS6006、0.5公斤热稳定剂1010、0.4公斤热稳定剂168在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出机各段温度设置在220~260℃，挤出造粒，最终得到产品。
按相应标准测试其性能，列表如下：
实施例4
将54.1公斤聚丙烯PP SM256、30公斤聚丙烯PP T30S、15公斤苯乙烯类弹性体SISD1162P、0.5公斤热稳定剂1010、0.4公斤热稳定剂168在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出机各段温度设置在220~260℃，挤出造粒，最终得到产品。
按相应标准测试其性能，列表如下：
实施例5
将54.1公斤聚丙烯PP SM256、30公斤聚丙烯PP T30S、15公斤苯乙烯类弹性体SBSLG503P、0.5公斤热稳定剂1010、0.4公斤热稳定剂168在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出机各段温度设置在220~260℃，挤出造粒，最终得到产品。
按相应标准测试其性能，列表如下：
从实施例和对比例可以看出，在苯乙烯类弹性体可以改善聚丙烯配方在低温下的耐折叠性能，同时保持优秀的透光性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.苯乙烯类弹性体在作为提高聚丙烯低温耐折叠性能添加剂的应用，其特征在于，所述聚丙烯由以下以按重量百分数计的组分组成：
聚丙烯 78~99%；
苯乙烯类弹性体 1~20%；
热稳定剂 0~1%；
成核剂 0~1%；
所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SBS、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SEBS、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SIS或氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SEPS中的一种或者几种的混合物。
2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述苯乙烯类弹性体为SEPS或SEBS。
3.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述聚丙烯为熔体流动速率为1～30g/10min的均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种或者两种的混合物。
4.根据权利要求1所述应用，其特征在于，苯乙烯类弹性体与聚丙烯的比例为重量比5~15苯乙烯类弹性体:85~95聚丙烯添加。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |