一种聚丙烯复合物及其制备方法与应用与流程

本技术涉及高分子材料，具体涉及一种聚丙烯复合物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、聚丙烯具有机械性能好、耐热性优良、化学稳定性好、密度低、价格低廉、供应稳定等特点，近年来成为增长速率最快的通用树脂，广泛应用于汽车、家电等领域。对于车用聚丙烯材料而言，通常在聚丙烯树脂中添加高比例的聚烯烃弹性体提高冲击强度，如cn102838807 a中在聚丙烯树脂中添加10％-40％的聚烯烃弹性体以及填充增强剂和界面改性剂，制备出冲击强度优异的聚丙烯材料；cn 103665570a中利用dcp交联聚烯烃弹性体作为增韧剂，加入到聚丙烯中，得到-40℃悬臂梁缺口冲击强度大于15kj/m2的材料；上述高韧性聚丙烯材料可用于汽车保险杠和内饰件，但对于食品接触材料而言，高比例的聚烯烃弹性体的加入，会导致fda测试过程中二甲苯溶出物超过30％的限值，从而限制材料的应用；另外一方面，有研究者采用高密度聚乙烯和聚烯烃弹性体协同增韧的方法，制备低溶出物高韧性的聚丙烯材料，但由于高密度聚乙烯与聚丙烯相容性问题，以及注塑过程中两相流动性差异，使得注塑产品出现明显的虎皮纹。

技术实现思路

1、本公开的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚丙烯复合物及其制备方法与应用，本技术的聚丙烯复合物的二甲苯可溶物含量低，无虎皮纹且冲击强度高。

2、为实现上述目的，本公开采取的技术方案为：一种聚丙烯复合物，包括以下重量份的组分：78-90份共聚聚丙烯、8-22份高密度聚乙烯、0.03-0.3份树枝状聚合物、0.007-0.1份引发剂、0-2份加工助剂，所述引发剂为过氧化物引发剂；所述树枝状聚合物为单点开花型树枝状聚合物，其中分支末端的端基为羟基和/或酯基。

3、可选地，所述共聚聚丙烯的重量份可以为78份、80份、82份、84份、85份、86份、88份、90份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

4、可选地，所述高密度聚乙烯的重量份可以为8份、10份、12份、14份、15份、16份、18份、20份、22份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

5、可选地，所述树枝状聚合物的重量份可以为0.03份、0.035份、0.04份、0.045份、0.05份、0.055份、0.06份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份、0.23份、0.025份、0.27份、0.3份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

6、可选地，所述过氧化物引发剂的重量份可以为0.007份、0.01份、0.015份、0.02份、0.025份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

7、可选地，所述加工助剂的重量份可以为0份、0.20份、0.25份、0.28份、0.3份、0.35份、0.40份、0.45份、0.5份、0.55份、0.7份、1.0份、1.3份、1.5份、1.8份、2.0份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

8、本技术中，在共聚聚丙烯和高密度聚乙烯体系中加入树枝状聚合物和过氧化物引发剂，共聚聚丙烯在过氧化物引发剂的作用下降解产生自由基链段，树枝状聚合物的末端分别和共聚聚丙烯的自由基链段、橡胶相相连接，提高了聚丙烯复合物中聚丙烯均聚相和橡胶相的相容性，同时降低橡胶相的尺寸，提高聚丙烯复合物的冲击强度；另一方面，聚丙烯复合物中的橡胶相和聚丙烯均聚相通过树枝状聚合物相连，使二甲苯可溶物难以溶出，降低了二甲苯可溶物的含量；再一方面，过氧化物引发剂和树枝状聚合物共同作用，提高了聚丙烯复合物中橡胶相和聚丙烯均聚相的界面作用，保证了聚丙烯复合物在注塑成型过程中两相流动行为一致，从而避免出现虎皮纹现象，保证产品的外观良好。树枝状聚合物或过氧化物引发剂的重量份过少或过多，均会导致产品无法兼顾抗冲击性、外观性和低二甲苯可溶物的效果。

9、可选地，所述过氧化物引发剂和树枝状聚合物的质量比为1:2-7，例如可以是1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。发明人进一步探究了过氧化物引发剂和树枝状聚合物的质量比对产品性能的影响，发现过氧化物引发剂和树枝状聚合物的质量比为1:2-7时，二者能够有效提高产品的冲击强度，降低产品的虎皮纹和二甲苯可溶物。

10、可选地，所述共聚聚丙烯的乙烯含量为8-16wt％，例如可以是：8wt％、10wt％、10.5wt％、11wt％、11.5wt％、12wt％、12.5wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；优选为10-16wt％。

11、共聚聚丙烯的乙烯含量对产品的外观和冲击性能有所影响，若共聚聚丙烯的乙烯含量过低，产品的冲击强度有一定程度的下降；若共聚聚丙烯的乙烯含量过高，则产品出现虎皮纹的数量可能会增多。

12、共聚聚丙烯中乙烯含量测试可以采取红外光谱法进行测定，采用峰面积法，选择777-679cm-1范围内的吸收面积作为乙烯的测定参数，利用标准样品拟合得到共聚pp中乙烯含量的定量公式后，可计算待测样品中乙烯含量。

13、可选地，所述高密度聚乙烯的在190℃，2.16kg条件下的熔体流动速率为1-20g/10min，其测试标准为iso 1133-1，例如可以是：1g/10min、5g/10min、8g/10min、10g/10min、12g/10min、14g/10min、16g/10min、18g/10min、20g/10min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；优选为8-20g/10min。

14、可选的，所述共聚聚丙烯在230℃，2.16kg条件下的熔体流动速率为10-30g/10min，其测试标准为iso 1133-1，例如可以是10g/10min、13g/10min、15g/10min、17g/10min、20g/10min、25g/10min、30g/10min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

15、可选的，所述聚丙烯复合物中，共聚聚丙烯的质量百分含量不低于80％。

16、可选地，所述过氧化物引发剂为二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧酯、过氧化碳酸酯或酮过氧化物中的至少一种；作为过氧化物引发剂的具体实例，可以列举出的是：2,5,-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，二叔丁基过氧化物(dtbp)。

17、可选地，所述加工助剂为润滑剂和/或抗氧剂；所述润滑剂为金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中的至少一种；所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种。

18、可选的，所述润滑剂的重量份为0-1份，所述抗氧剂的重量份为0-1份。

19、另一方面，提供了一种所述的聚丙烯复合物的制备方法，包括以下步骤：将各组分按比例混合均匀后，加入螺杆挤出机中进行熔融、挤出造粒，得到聚丙烯复合物。

20、本发明所述产品的制备方法操作步骤简单，可实现工业化规模生产。

21、优选地，所述熔融挤出时双螺杆挤出机的温度为180～220℃，螺杆转速为300～600rpm。

22、再一方面，提供了所述的聚丙烯复合物在制备食品包装中的应用。

23、本技术的聚丙烯复合物的无明显的外观缺陷，且冲击强度高、二甲苯可溶物含量低，符合食品包装的应用需求，尤其是低温保存领域。

24、与现有技术相比，本公开的有益效果为：本技术聚丙烯复合物中，加入树枝状聚合物和过氧化物引发剂，过氧化物引发剂使得共聚聚丙烯均聚相降解产生自由基，树枝状聚合物分别和共聚聚丙烯的自由基、橡胶相相连，细化橡胶相尺寸的同时，提高了界面作用，提高了产品的冲击强度，同时，由于橡胶相与均聚相化学连接，降低了二甲苯可溶物含量，此外，在注塑过程中两相流动一致，降低了产品的虎皮纹。