本發(fā)明屬于高分子材料，具體涉及一種增強耐沖擊pp塑料及其制備方法。

背景技術：

1、聚丙烯是由丙烯單體在催化劑的作用下，通過加成聚合得到的熱塑性樹脂，因其具有比重小、無毒、易加工、抗撓曲性及電絕緣性好等特點，被廣泛用于汽車工業(yè)、家用電器、電子、包裝和建材等領域，屬于產量較高的通用塑料之一。

2、目前，聚丙烯主要以α，β，γ三種典型的晶型存在，最常見的是α晶型，通過聚丙烯加工時自然冷卻即可得到，α晶型具有較高的屈服強度，但其抗沖擊性能較低，相反之，β晶型是由并排的束狀片晶生長而形成的“捆束狀”結構或晶束發(fā)生碰撞而形成的“球狀”結構，并且能夠通過層間滑移形變耗散應力，因此其抗沖擊強度較高，但是拉伸強度較低，并且β晶型數(shù)量在聚丙烯分子中數(shù)量較少，因此如何增加聚丙烯分子中β晶型數(shù)量，以提高抗沖擊性能的同時，還兼具良好的拉伸性能是目前需要解決的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種增強耐沖擊pp塑料及其制備方法，以解決背景技術中的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

3、一種增強耐沖擊pp塑料，包括以下重量份原料：

4、100-110份β成核聚丙烯、0.4-0.5份增塑劑、1.2-2.6份改性配位彈性體、0.2-0.5份分散劑、0.8-1.2份抗氧化劑；

5、所述β成核聚丙烯通過以下步驟制得：

6、a1、在冰水浴和攪拌條件下，向環(huán)己胺中用30min時間分批添加均苯三甲酰氯，添加完畢后，再在55-60℃條件下攪拌反應4-5h，冷卻后，再置于過量濃鹽酸中攪拌混合，最后經過濾、洗滌、干燥后，得到改性β成核劑；

7、a2、向對二甲苯中加入改性β成核劑，攪拌混合，加入預處理聚丙烯，混合均勻，在134℃條件下回流反應1-1.5h，冷卻后，再置于無水乙醇中沉析，再經過濾、洗滌、干燥后，得到β成核聚丙烯；

8、其中，環(huán)己胺和均苯三甲酰氯作為反應單體，將氨基與酰氯進行酰化反應，再通過濃鹽酸進行酸化沉析，得到含有羧基的不對稱性芳香酰胺類改性β成核劑；同時，改性β成核劑以納米級尺度分散在預處理聚丙烯基料中，先是在預處理聚丙烯基體中生成花心狀β晶核，接著在β晶核外緣進行附生形成β片晶，隨著β片晶逐漸生長，片晶彼此交疊，最終形成β成核聚丙烯，增加了β晶型的數(shù)量。

9、進一步地，所述環(huán)己胺、均苯三甲酰氯的用量比為22.97ml：26.5-28.3g。

10、進一步地，所述濃鹽酸的濃度為36wt％。

11、進一步地，所述對二甲苯、改性β成核劑、預處理聚丙烯和無水乙醇的用量比為50ml：0.08-0.12g：10-15g：100ml。

12、進一步地，所述預處理聚丙烯為低溫等離子處理的聚丙烯；

13、其中，低溫等離子體處理過程中，氣氛為空氣，壓強為18-22pa，放電功率為100-110w；將能量粒子轟擊后的聚丙烯與空氣中的氧反應，在其表面引入羥基等含氧基團，提高了預處理聚丙烯的表面活性。

14、進一步地，所述改性配位彈性體通過以下步驟制得：

15、向無水乙醇中依次加入丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯和異丁烯酸，攪拌混合，再加入聚丙烯酸金屬絡合物溶液，混合均勻后，加入尿素和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，超聲分散后，再在氮氣氛圍中進行紫外聚合，再經減壓蒸餾、干燥后，得到改性配位彈性體；

16、其中，以聚丙烯酸金屬配位體為配位交聯(lián)網絡組分，丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯和異丁烯酸通過自由基聚合得到的共聚物為共價交聯(lián)網絡組分，并起到支撐網絡作用，在光引發(fā)劑和尿素催化劑作用下，進行原位復合，得到含有金屬配位交聯(lián)的改性配位彈性體。

17、進一步地，所述無水乙醇、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、異丁烯酸、聚丙烯酸金屬絡合物溶液、尿素和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的用量比為80ml：2.5-2.8ml：1.2-1.6ml：0.7-1ml：25ml：0.1-0.7g：0.2-0.8ml。

18、進一步地，所述聚丙烯酸金屬絡合物溶液為六水合硝酸鎂和聚丙烯酸在30-40℃去離子水中，超聲反應20min制得。

19、其中，六水合硝酸鎂、聚丙烯酸、去離子水的用量比為0.5-1.3g：6-8ml：30ml；通過鎂離子在去離子水中與聚丙烯酸的羧基進行絡合，得到含有金屬鎂離子配位的聚丙烯酸金屬絡合物溶液。

20、一種增強耐沖擊pp塑料的制備方法，包括以下步驟：

21、步驟s1：將β成核聚丙烯、增塑劑、改性配位彈性體、分散劑、抗氧化劑加入混合機中混合均勻，得到混料；

22、步驟s2：再將混料置于螺桿擠出機中熔融擠出，再經冷卻、切粒、干燥后，得到增強耐沖擊pp塑料。

23、本發(fā)明的有益效果：

24、本發(fā)明的改性β成核劑表面含有酰胺基，在與預處理聚丙烯共混時，能夠與其通過氫鍵結合，增強了改性β成核劑與預處理聚丙烯的相容性和界面結合力，同時改性β成核劑的引入促進了β成核聚丙烯分子中β晶核數(shù)量的增加并降低成核所需要的能量，有效提高了β晶型的結晶溫度和結晶速率，使制得的pp塑料分子的β晶型增多，從而改善了pp塑料的抗沖擊性能，當塑料受到外力沖擊時，由于β晶型的分層排布特點，能夠通過層間滑移來消耗應力，有效阻止了裂紋的生產，從而賦予了pp塑料優(yōu)異的抗沖擊強度；

25、與此同時，本發(fā)明的改性配位彈性體表面含有豐富的酯基，一方面增加了其在β成核聚丙烯中的相容性和分散性，另一方面能夠通過分子間作用力將其牢固地接枝到β成核聚丙烯表面，進而在β成核聚丙烯表面引入共價鍵與配位鍵雙重交聯(lián)的緊密網絡結構，其中金屬配位鍵不僅能夠分散應力，避免局部受力而產生破裂，還能夠提高共價交聯(lián)網絡的強度和自恢復性，在二者的協(xié)同作用下，賦予了pp塑料的良好的韌性和抗拉伸強度。

26、本發(fā)明以聚丙烯為基料，通過引入相容性良好的改性β成核劑和改性配位彈性體，提高了pp塑料的抗沖擊強度和抗拉伸性能，此外改性配位彈性體還能夠發(fā)揮異相成核的作用，通過與金屬鎂離子配位吸附在β成核聚丙烯的縫隙和凹槽內，并促進分子鏈有序排列，提高成核效率，在二者的協(xié)同作用下進一步提高了pp塑料的強度和抗沖擊性能。

技術特征：

1.一種增強耐沖擊pp塑料，其特征在于，包括以下原料：

2.根據權利要求1所述的一種增強耐沖擊pp塑料，其特征在于，所述環(huán)己胺、均苯三甲酰氯的用量比為22.97ml：26.5-28.3g。

3.根據權利要求1所述的一種增強耐沖擊pp塑料，其特征在于，所述濃鹽酸的濃度為36wt％。

4.根據權利要求1所述的一種增強耐沖擊pp塑料，其特征在于，所述對二甲苯、改性β成核劑、預處理聚丙烯和無水乙醇的用量比為50ml：0.08-0.12g：10-15g：100ml。

5.根據權利要求1所述的一種增強耐沖擊pp塑料，其特征在于，所述預處理聚丙烯為低溫等離子處理的聚丙烯。

6.根據權利要求1所述的一種增強耐沖擊pp塑料，其特征在于，所述改性配位彈性體通過以下步驟制得：

7.根據權利要求6所述的一種增強耐沖擊pp塑料，其特征在于，所述無水乙醇、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、異丁烯酸、聚丙烯酸金屬絡合物溶液、尿素和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的用量比為80ml：2.5-2.8ml：1.2-1.6ml：0.7-1ml：25ml：0.1-0.7g：0.2-0.8ml。

8.根據權利要求6所述的一種增強耐沖擊pp塑料，其特征在于，所述聚丙烯酸金屬絡合物溶液為六水合硝酸鎂和聚丙烯酸在30-40℃去離子水中，超聲反應20min制得。

9.根據權利要求8所述的一種增強耐沖擊pp塑料，其特征在于，六水合硝酸鎂、聚丙烯酸、去離子水的用量比為0.5-1.3g：6-8ml：30ml。

10.根據權利要求1所述的一種增強耐沖擊pp塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明公開了一種增強耐沖擊PP塑料及其制備方法，屬于高分子材料技術領域，包括以下原料：100?110份β成核聚丙烯、0.4?0.5份增塑劑、1.2?2.6份改性配位彈性體、0.2?0.5份分散劑、0.8?1.2份抗氧化劑。本發(fā)明以聚丙烯為基料，通過引入相容性良好的改性β成核劑和改性配位彈性體，提高了PP塑料的抗沖擊強度和抗拉伸性能，此外改性配位彈性體還能夠發(fā)揮異相成核的作用，通過與金屬鎂離子配位吸附在β成核聚丙烯的縫隙和凹槽內，并促進分子鏈有序排列，提高成核效率，在二者的協(xié)同作用下進一步提高了PP塑料的強度和抗沖擊性能。

技術研發(fā)人員：郝學偉,關夢娟,關少文,陳亞方
受保護的技術使用者：界首市銘泰塑業(yè)科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30