專利名稱：：工程塑料所用增韌母料的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及工程塑料領域，特別是涉及一種工程塑料所用的增韌母料(HHPP-TMB)。二
背景技術：
：工程塑料是指一類可以作為結構材料，在較寬的溫度范圍內承受機械應力，在較為苛刻的化學物理環(huán)境中使用的高性能高分子材料。工程塑料需能承受一定的外力作用，并具有良好的機械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結構件的塑料。中國工程塑料行業(yè)歷經十幾年的發(fā)展，已逐步形成了具有樹脂合成、塑料改性與合金、加工應用等相關配套能力的完整產業(yè)鏈。十幾年前，中國工程塑料行業(yè)剛剛起步，生產能力與需求相比嚴重滯后，原料樹脂85%以上依靠進口，一半以上的改性樹脂材料使用國外產品。而時至今日，我國的工程塑料樹脂均能在國內生產，聚合能力已經達到每年60萬噸左右，改性樹脂材料年產量也有200多萬噸。而過去國外對我國禁運的特種工程塑料樹脂，現(xiàn)在國內幾乎都有生產，并且能夠少量出口。在過去的十幾年里，我國工程塑料產值年均增長20%以上，企業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展壯大，科技水平日益提高。由于工程塑料具有特別優(yōu)異的性能，其技術發(fā)展水平受到國家重視，已被列入國家中長期科技發(fā)展綱要中高新技術的重點選項。另外，經過長期的技術攻關，目前我國工程塑料技術水平發(fā)展較快，在改性材料與樹脂合金方面，部分產品技術、質量指標也已接近國外先進水平，一些特種工程塑料產品的工藝技術已經進入到國際先進行列。盡管我國的工程塑料在合成和加工方面取得了長足發(fā)展，但是在某些性能方面仍存在有一定的缺陷，例如在提高工程塑料韌性的同時，剛性卻大4幅度下降。為了解決該項技術問題，技術人員著重從改善工程塑料所用增韌母料方面進行改進。目前，在制造工程塑料所用的增韌母料方法中，増韌聚丙烯PP的途徑主要有三種一種是采用低模量高韌性樹脂(如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等)和彈性體(二元乙丙膠、三元乙丙膠、順丁橡膠和丁苯橡膠等)并加相容刑，簡單共混擠出造粒；另外一種是采用以上増韌體加入過氧化物或交聯(lián)劑與PP反應性共混；第三種是共聚共混的方法。采用以上三種方法制備的增韌母料，其共同缺陷就是増韌PP與PP相比，韌性獲獰大幅度提高的同時，剛性(例如彈性模量、拉伸強度等)均顯著降低。三、
發(fā)明內容..本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種工程塑料所用的增韌母料，通過本發(fā)明技術方案制備的增韌母料，其韌性和剛性皆優(yōu)。本發(fā)明的技術方案是本發(fā)明提供一種工程塑料所用增韌母料，所述增韌母料是由以下方法制備而成，其詳細步驟如下-a、以聚丙烯、三元乙丙橡膠和丁苯彈性體為基本原料，以二甲苯為溶劑；所述聚丙烯、三元乙丙橡膠和丁苯彈性體的加入量分別為180190kg、7090kg和1718kg，所述溶劑二甲苯的加入量為32003300L;b、按照步驟a所述的各種物料加入量配比比例稱取溶劑二甲苯，投入反應釜，并加入稱取的基本原料聚丙烯、三元乙丙橡膠和丁苯彈性體，然后進行攪拌、加熱，當溫度達到120'C13(TC時，在保持溫度不變的條件下加入架橋劑苯乙烯2426kg和丙烯酸3235kg，攪拌使之分散均勻，然后加入引發(fā)劑過氧化苯甲酰34kg，在此溫度下反應23小時，反應結束時加入抗氧劑22.5kg攪拌均勻得到反應物料；c、將步驟b得到的反應物料注入提取釜，加入占反應物料重量2.53倍的蒸餾水，將溶劑二甲苯提取出來，得到晶液混合物；提取出來的溶劑二甲苯以備循環(huán)利用；d、把步驟C得到的晶液混合物進行分離，將液體分離，得到晶體；e、將步驟d得到的晶體進行干燥，干燥至晶體含水率小于0,5%，即得產品增韌母料。根據上述的工程塑料所用增韌母料，步驟b中所述溶劑二甲苯在加入反應釜前需進行提純；所述二甲苯提純是在120140。C的條件下，采用蒸餾塔進行提純。根據上述的工程塑料所用增韌母料，步驟b中所述攪拌、加熱時攪拌器的攪拌速度為120150轉/分。根據上述的工程塑料所用增韌母料，步驤b中所述引發(fā)劑過氧化苯甲酰的加入為均勻緩慢加入，加入時間為3050分鐘。根據上述的工程塑料所用增韌母料，步驟b中所述抗氧劑為抗氧劑PKB-215和抗氧劑1010的混合物，二者混合時的重量比例為11.2:910。根據上述的工程塑料所用增韌母料，所述抗氧劑PKB-215和抗氧劑1010二者混合時的重量比例為l:10。根據上述的工程塑料所用增韌母料，步驟d中所述晶液混合物是釆用離心機進行分離，離心機的旋轉速度為12001500轉/分，分離時間為1012分鐘。根據上述的工程塑料所用增韌母料，步驟e中所述干燥為真空干燥，真空度為，0.070.095Mpa，干燥溫度為90U0。C。HHPP-TMB有關計算公式其中聚丙烯為PP;三元乙丙橡膠為M;丁苯彈性體為N;過氧化苯甲酰BPO為Ini;丙烯酸為AA;架橋劑為(ba);接枝架橋率(T)的測定產品重量-原料(PP+M+N+Ini)重量T(%)=-xl。0%ba加入量彈性體轉化率(C)的測定準確稱取一定量的HHPP-TMB試樣(WO，用200目的不銹鋼絲網包好，用苯在45'C提取恒重(30hr)，稱得提取后試樣的重量(W2),可計算出下列參數HHPP-TMB中轉化了的彈性體含量B(%)試樣中彈性體重量-(Wl-W2)=--xl00o/oWl.試樣中彈性體重量-(Wl-W2)C(%)=--xl00%試樣中彈性體重量接枝物(PP-g-ba,M-g-ba,N-g-ba等)含量(D)的測定將上述W2用二甲苯/甲醇(2/1體積比)的混合液，在回流溫度下提取18hr，干燥至恒重，稱得提取后試樣的重量W3，貝lj:W2-W3D(%)=^-xl00%WlPP轉化率(G)的測定將W3用二甲苯在回流溫度下提取8hr，干燥至恒重，稱得提取后試樣的重量W4，則HHPP-TMB中轉化了的PP含量F(%)試樣中PP的重暈-(W3-W4)=-xl00%Wl試樣中PP的重量-(W3-W4)G(%)=--"-xl00%試樣中PP的重量凝膠(以交聯(lián)形式存在的PP，彈性體及聚合橋鏈)含量(H)的測定7<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>本發(fā)明的積極有益效果1、采用本發(fā)明技術方案制造工程塑料所用的HHPP型增韌母料(HHPP-TMB)時，采用的是聚合橋聯(lián)接、動態(tài)硫化等技術，使增韌母料中PP和彈性體兩相間有化學鍵聯(lián)接，使彈性體形成適度交聯(lián)，按照微相分離機理發(fā)生相分離；相分離過程中由于能量效應和熵效應，使彈性體分散尺寸比較細小、均勻，形成包容有一定量PP的胞狀(香腸狀)結構，還使PP結晶細化。用本發(fā)明制備的增韌母料制埠HHPP工程塑料(高韌性、高剛性PP工程塑料)時，呈現(xiàn)出韌性、剛性皆優(yōu)的優(yōu)異性能(參見表一)。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>2、本發(fā)明制造的產品解決了目前現(xiàn)有技術存在的嚴重缺陷(即在提高增韌母料韌性的同時，其剛性大幅度下降)，制備出韌性、剛性皆優(yōu)的HHPP型增韌母料，為發(fā)展國內工程塑料提供了一條新途徑。因而，其生產和應用具有顯著的經濟效益和社會效益。3、采用本發(fā)明產品增韌母料制備的工程塑料，其工程塑料的性能優(yōu)于采用現(xiàn)有增韌母料制備的工程塑料的性能(詳見表二)。表二<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>具體實施例方式以下實施例僅為了進一步說明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的內容。實施例一一種工程塑料所用增韌母料一種工程塑料所用增韌母料，該增韌母料是通過以下方法制備而成，所述制備方法的詳細步驟如下a、稱取基本原料聚丙烯180kg、三元乙丙橡膠70kg和丁苯彈性體17kg,量取溶劑二甲苯3200L;b、首先將步驟a量取的溶劑二甲苯在12014(TC的條件下，采用蒸餾塔進行提純，提純后投入帶有攪拌器、回流冷凝器和溫度計的反應釜中，并加入步驟a稱取的基本原料聚丙烯、三元乙丙橡膠和丁苯彈性體，然后進行攪拌、加熱，攪拌器的攪拌速度為120150轉/分，當溫度達到125t:時，在此溫度下加入架橋劑苯乙烯24kg和丙烯酸32kg，攪拌使之分散均勻，然后將引發(fā)劑過氧化苯甲酰3kg在30分鐘內緩慢加入反應釜，在125'C條件下反應2小時，反應結束時加入抗氧劑2kg(抗氧劑為0.2kg抗氧劑PKB-215和1.8kg抗氧劑1010的混合物)，攪拌均勻得到反應物料；c、將步驟b得到的反應物料注入提取釜，加入占反應物料重量2.53倍的蒸餾水，在通入蒸氣的條件下，將溶劑二甲苯提取出來，得到晶液混合物，提d、把步驟c得到的晶液混合物注入離心機，將液體分離，得到晶體；所述離心機的旋轉速度為1300轉/分，分離時間為12分鉀；e、將步驟d得到的晶體進行真空干燥，真空度為-0.070.095Mpa,干燥溫度為10(TC，干燥至晶體含水率小于0.5%，即得產品增韌母料。實施例二與實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于步驟a:稱取基本原料聚丙烯190kg、三元乙丙橡膠90kg和丁苯彈性體18kg，量取溶劑二甲苯3300L;步驟b:反應溫度為120°C，在此溫度下加入架橋劑苯乙烯26kg和丙烯酸35kg，攪拌使之分散均勻，然后將引發(fā)劑過氧化苯甲酰4kg在50分鐘內緩慢加入反應釜，在120。C條件下反應3小時，反應結束時如入抗氧劑2.5kg(坑氧劑為0.25kg抗氧劑PKB-215和2.25kg抗氧劑1010的混合物)；步驟d:離心機的旋轉速度為為1200轉/分，分離時間為12分鐘；步驟e:干燥溫度9(TC。實施例三與實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于步驟a:稱取基本原料聚丙烯185kg、三元乙丙橡膠80kg和丁苯彈性體17.5kg，量取溶劑二甲苯3250L;步驟b:反應溫度為13(TC，在此溫度下加入架橋劑苯乙烯25kg和丙烯酸33kg，攪拌使之分散均勻，然后將引發(fā)劑過氧化苯甲酰3.5kg在40分鐘內緩慢加入反應釜，在13(TC條件下反應2小時，反應結束時加入抗氧劑2.4kg(抗氧劑為0.22kg抗氧劑PKB-215和2.18kg抗氧劑1010的混合物)；步驟d:離心機的旋轉速度為為1500轉/分，分離時間為10分鐘；步驟e:干燥溫度11(TC。實施例四與實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于步驟a:稱取基本原料聚丙烯183kg、三元乙丙橡膠75kg和丁苯彈性體17kg，量取溶劑二甲苯3280L;步驟b:反應溫度為125°C，在此溫度下加入架橋劑苯乙烯25kg和丙烯酸34kg，攪拌使之分散均勻，然后將引發(fā)劑過氧化苯甲酰3.5kg在45分鐘內緩慢加入反應釜，在125t條件下反應2.5小時，反應結束時加入抗氧劑2.2kg(抗氧劑為0.2kg抗氧劑PKB-215和2.0kg抗氧劑1010的混合物)；步驟d:離心機的旋轉速度為為1300轉/分，分離時間為ll分鐘；步驟e:干燥溫度95"C。實施例五與實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于-步驟a:稱取基本原料聚丙烯188kg、三元乙丙橡膠85kg和丁苯彈性體18kg，量取溶劑二甲苯3300L;步驟b:反應溫度為125°C，在此溫度下加入架橋劑苯乙烯24kg和丙烯酸34kg，攪拌使之分散均勻，然后將引發(fā)劑過氧化苯甲酰4kg在5Q分鐘內緩慢加入反應釜，在125X:條件下反應2小時，反應結束時加入抗氧劑2.2kg(抗氧劑為0.2kg抗氧劑PKB-215和2.0kg抗氧劑1010的混合物)；步驟d:離心機的旋轉速度為為1200轉/分，分離時間為12分鐘；步驟e:干燥溫度90。C。實施例6:與實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于步驟a:稱取基本原料聚丙烯180kg、三元乙丙橡膠70kg和丁苯彈性體17kg，量取溶劑二甲苯3200L;步驟b:反應溫度為13(TC，在此溫度下加入架橋劑苯乙烯24.6kg和丙烯酸33kg，攪拌使之分散均勻，然后將引發(fā)劑過氧化苯甲酰4kg在50分鐘內緩慢加入反應釜，在13(TC條件下反應2小時，反應結束時加入抗氧劑2.3kg(抗氧劑為0.22kg抗氧劑PKB-215和2.08kg抗氧劑1010的混合物)；步驟d:離心機的旋轉速度為為1300轉/分，分離時間為12分鐘；步驟e:干燥溫度95'C。權利要求1、一種工程塑料所用增韌母料，其特征在于，所述增韌母料是由以下方法制備而成a、以聚丙烯、三元乙丙橡膠和丁苯彈性體為基本原料，以二甲苯為溶劑；所述聚丙烯、三元乙丙橡膠和丁苯彈性體的加入量分別為180～190kg、70～90kg和17～18kg，所述溶劑二甲苯的加入量為3200～3300L；b、按照步驟a所述的各種物料加入量配比比例稱取溶劑二甲苯，投入反應釜，并加入稱取的基本原料聚丙烯、三元乙丙橡膠和丁苯彈性體，然后進行攪拌、加熱，當溫度達到120℃～130℃時，在保持溫度不變的條件下加入架橋劑苯乙烯24～26kg和丙烯酸32～35kg，攪拌使之分散均勻，然后加入引發(fā)劑過氧化苯甲酰3～4kg，在此溫度下反應2～3小時，反應結束時加入抗氧劑2～2.5kg攪拌均勻得到反應物料；c、將步驟b得到的反應物料注入提取釜，加入占反應物料重量2.5～3倍的蒸餾水，將溶劑二甲苯提取出來，得到晶液混合物；d、把步驟c得到的晶液混合物進行分離，得到晶體；e、將步驟d得到的晶體進行干燥，干燥至晶體含水率小于0.5％，即得產品增韌母料。2、根據權利要求1所述的工程塑料所用增韌母料，其特征在于步驟b中所述溶劑二甲苯在加入反應釜前需進行提純；所述二甲苯提純是在120140°C的條件下，采用蒸餾塔進行提純。3、根據權利要求1所述的工程塑料所用增韌母料，其特征在于步驟b中所述攪拌、加熱時攪拌器的攪拌速度為120150轉/分。4、根據權利要求1所述的工程塑料所用增韌母料，其特征在于步驟b中所述引發(fā)劑過氧化苯甲酰的加入為均勻緩慢加入，物料加入時間為3050分鐘。5、根據權利要求1所述的工程塑料所用增韌母料，其特征在于步驟b中所述抗氧劑為抗氧劑PKB-215和抗氧劑1010的混合物，二者混合時的重量比例為11.2:910。6、根據權利要求5所述的工程塑料所用增韌母料，其特征在于所述抗氧劑PKB-215和抗氧劑1010二者混合時的重量比例為1:10。7、根據權利要求1所述的工程塑料所用增韌母料，其特征在于步驟d中所述晶液混合物分離是采用離心機進行分離；所述離心機的旋轉速度為12001500轉/分，分離時間為1012分鐘。8、根據權利要求1所述的工程塑料所用增韌母料，其特征在于；步驟e中所述干燥為真空干燥，真空度為-0.070.095Mpa，干燥溫度為90110°C。9、根據權利要求1所述的工程塑料所用增韌母料，其特征在于步驟c中提取出來的溶劑二甲苯以備循環(huán)利用。全文摘要本發(fā)明公開了一種工程塑料所用增韌母料，該增韌母料是以聚丙烯、三元乙丙橡膠和丁苯彈性體為基本原料，以二甲苯為溶劑，在架橋劑苯乙烯、丙烯酸和引發(fā)劑過氧化苯甲酰的作用下進行反應，反應結束時加入抗氧劑，將反應后的物料采用提取釜將溶劑提取出來，得到晶液混合物，然后將得到的晶液混合物離心分離得到晶體，最后將晶體進行干燥得到產品工程塑料所用增韌母料。利用本發(fā)明技術方案可制備出韌性、剛性皆優(yōu)的HHPP型增韌母料，為發(fā)展國內工程塑料提供了一條新途徑，其生產和應用具有顯著的經濟效益和社會效益。文檔編號C08F255/00GK101649028SQ20091006619公開日2010年2月17日申請日期2009年9月18日優(yōu)先權日2009年9月18日發(fā)明者丁增武,王經武申請人:登封鼎盛工程塑料制品有限公司