一种大分子相容剂及使用该相容剂的聚丙烯复合材料

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种大分子相容剂及使用该相容剂的聚丙 烯复合材料。

背景技术

聚丙烯（PP）是一种通用塑料，它具有价廉、质轻、来源广以及加工性能好等优点， 因而得到广泛的应用。但是PP的抗冲击强度较低、低温易脆裂的缺点，严重限制了聚丙烯 的应用。为此，从上世纪70年代中期以来，许多研究者对聚丙烯的改性进行了大量的研究。 目前对PP改性的方法主要有：采用化学方法如共聚、接枝、氯化、或交联等改变PP的分子 结构，采用物理的方法如共混、增强、填充等。共混改性是比较有实际成效的改性方法， 加入的共混组分即可达到组成的变化，又可达到化学结构的变化，是拓宽聚丙烯材料用途 的一种简单而又行之有效的方法。但是，现有技术中，用于对聚丙烯进行共混改性的大分 子改性剂都是极性的，很难与聚丙烯共混形成高性能的聚丙烯复合材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种大分子相容剂，能使聚丙烯和改性剂形成稳定的具有高韧性 的共混复合材料。

本发明的第二个目的是提供一种使用该相容剂的聚丙烯复合材料。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种大分子相容剂，是由80～97 重量份的卤化聚丙烯、3～20重量份的一乙醇胺或二乙醇胺在150℃下熔融挤出制得的。

所述卤化聚丙烯中卤元素的质量含量为30%～60%。

所述卤化聚丙烯为氯化聚丙烯或溴化聚丙烯。

反应示意如下：

其中，X为Cl或Br。

一种使用上述大分子相容剂的聚丙烯复合材料，是由以下重量份数的原料制成：聚丙 烯85～95份、改性剂5～15份、抗氧剂0.5～1.5份、大分子相容剂2～10份。

所述改性剂为聚酰胺、聚酯或聚氨酯热塑弹性体。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂2264、抗氧剂264或抗氧剂330。

聚酰胺（PA）、聚酯（PET）和聚氨酯热塑弹性体（TPU）是一类综合性能优良的工程 塑料，用它们来改性聚丙烯可获得具有较高韧性、拉伸强度、耐磨性、涂装性的聚丙烯复 合材料，可弥补聚丙烯抗冲击强度较低、低温易脆裂的不足。聚酰胺（PA）、聚酯（PET） 和聚氨酯热塑弹性体（TPU）都含有强极性的羰基；本发明的大分子相容剂含有羟基，可 分别与PA、PET和TPU中的羰基形成氢键；同时，其中的聚丙烯链又能与PP相容，从而 使聚丙烯与PA、PET或TPU的共混体系在该相容剂的作用下形成稳定的混合物。

本发明的大分子相容剂，采用卤化聚丙烯与乙醇胺熔融挤出制成，能分别与聚丙烯和 大分子改性剂亲合，使聚丙烯和大分子改性剂形成稳定的混合物，进而形成稳定的具有高 韧性的共混复合材料。本发明的聚丙烯复合材料采用上述的大分子相容剂，在保持较好的 拉伸强度的同时，提高了拉伸伸长率和冲击强度，并且由于本发明的聚丙烯复合材料含有 极性成分，具有良好的耐磨性、可涂装性和抗静电性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例的大分子相容剂，是由97重量份的氯化聚丙烯和3重量份的一乙醇胺混合， 分散均匀后加入双螺旋杆挤出机中在150℃下熔融反应挤出制得的。所述氯化聚丙烯中氯 元素的质量分数为30%。

本实施例的使用上述大分子相容剂的聚丙烯复合材料，是由以下重量份数的原料制 成：95份聚丙烯、5份聚酰胺（尼龙6）、0.5份抗氧剂1010、2份大分子相容剂。

本实施例的聚丙烯复合材料的制备方法，将95重量份的聚丙烯、5重量份的聚酰胺（尼 龙6）、0.5重量份的抗氧剂1010和2重量份的大分子相容剂在240℃下熔融共混挤出，即 得。

实施例2

本实施例的大分子相容剂，是由97重量份的氯化聚丙烯和3重量份的二乙醇胺混合， 分散均匀后加入双螺旋杆挤出机中在150℃下熔融反应挤出制得的。所述氯化聚丙烯中氯 元素的质量分数为30%。

本实施例的使用上述大分子相容剂的聚丙烯复合材料，是由以下重量份数的原料制 成：90份聚丙烯、10份聚酯、1.0份抗氧剂2264、5份大分子相容剂。

本实施例的聚丙烯复合材料的制备方法，将90重量份的聚丙烯、10重量份的聚酯、 1.0重量份的抗氧剂2264和5重量份的大分子相容剂在270℃下熔融共混挤出，即得。

实施例3

本实施例的大分子相容剂，是由90重量份的氯化聚丙烯和10重量份的一乙醇胺混合， 分散均匀后加入双螺旋杆挤出机中在150℃下熔融反应挤出制得的。所述氯化聚丙烯中氯 元素的质量分数为50%。

本实施例的使用上述大分子相容剂的聚丙烯复合材料，是由以下重量份数的原料制 成：90份聚丙烯、10份聚氨酯热塑弹性体、1.5份抗氧剂330、5份大分子相容剂。

本实施例的聚丙烯复合材料的制备方法，将90重量份的聚丙烯、10重量份的聚氨酯 热塑弹性体、1.5重量份的抗氧剂330和5重量份的大分子相容剂在180℃下熔融共混挤 出，即得。

实施例4

本实施例的大分子相容剂，是由80重量份的氯化聚丙烯和20重量份的二乙醇胺混合， 分散均匀后加入双螺旋杆挤出机中在150℃下熔融反应挤出制得的。所述氯化聚丙烯中氯 元素的质量分数为60%。

本实施例的使用上述大分子相容剂的聚丙烯复合材料，是由以下重量份数的原料制 成：85份聚丙烯、15份聚酯、1.0份抗氧剂1010、10份大分子相容剂。

本实施例的聚丙烯复合材料的制备方法，将85重量份的聚丙烯、15重量份的聚酯、 1.0重量份的抗氧剂1010和10重量份的大分子相容剂在270℃下熔融共混挤出，即得。

实施例5

本实施例的大分子相容剂，是由80重量份的氯化聚丙烯和20重量份的一乙醇胺混合， 分散均匀后加入双螺旋杆挤出机中在150℃下熔融反应挤出制得的。所述氯化聚丙烯中氯 元素的质量分数为40%。

本实施例的使用上述大分子相容剂的聚丙烯复合材料，是由以下重量份数的原料制 成：85份聚丙烯、15份聚酰胺（尼龙6）、1.0份抗氧剂1010、10份大分子相容剂。

本实施例的聚丙烯复合材料的制备方法，将85重量份的聚丙烯、15重量份的聚酰胺 （尼龙6）、1.0重量份的抗氧剂1010和10重量份的大分子相容剂在240℃下熔融共混挤 出，即得。

实施例6

本实施例的大分子相容剂，是由80重量份的溴化聚丙烯和20重量份的一乙醇胺混合， 分散均匀后加入双螺旋杆挤出机中在150℃下熔融反应挤出制得的。所述溴化聚丙烯中溴 元素的质量分数为45%。

本实施例的使用上述大分子相容剂的聚丙烯复合材料，是由以下重量份数的原料制 成：85份聚丙烯、15份聚酰胺（尼龙6）、1.0份抗氧剂264、10份大分子相容剂。

本实施例的聚丙烯复合材料的制备方法，将85重量份的聚丙烯、15重量份的聚酰胺 （尼龙6）、1.0重量份的抗氧剂264和10重量份的大分子相容剂在270℃下熔融共混挤出， 即得。

实施例7

本实施例的大分子相容剂，是由70重量份的溴化聚丙烯和15重量份的二乙醇胺混合， 分散均匀后加入双螺旋杆挤出机中在150℃下熔融反应挤出制得的。所述溴化聚丙烯中溴 元素的质量分数为60%。

本实施例的使用上述大分子相容剂的聚丙烯复合材料，是由以下重量份数的原料制 成：85份聚丙烯、15份聚酯、1.5份抗氧剂264、10份大分子相容剂。

本实施例的聚丙烯复合材料的制备方法，将85重量份的聚丙烯、15重量份的聚酯、 1.5重量份的抗氧剂264和10重量份的大分子相容剂在270℃下熔融共混挤出，即得。

实验例

本实验例将实施例1～5所得聚丙烯复合材料和对比例进行性能检测，检测结果如表1 所示。其中，对比例是纯PP材料。

表1性能测试结果

从上表1可以看出，实施例1～5所得聚丙烯复合材料相对于对比例，在保持较好的 拉伸强度的同时，具有较高的拉伸伸长率和冲击强度，说明本发明的大分子相容剂能使聚 丙烯和大分子改性剂形成稳定的混合物，进而形成稳定的具有高韧性的共混复合材料。