用于制備間隔型材的聚丙烯組合物及由其得到的間隔型材的制作方法

文檔序號(hào)：12402071閱讀：233來源：國知局

導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>有機(jī)化合物處理,合成應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及用于制備間隔型材的聚丙烯組合物，本發(fā)明還涉及由其得到的間隔型材。

背景技術(shù)：

在建筑領(lǐng)域，由于具有較好的隔熱隔音功能，中空玻璃得到了日益廣泛的應(yīng)用。目前建筑物用中空玻璃一般具有兩層或多層保溫玻璃單元，這些玻璃在保溫玻璃單元內(nèi)部彼此間隔開，形成中空狀態(tài)。為了提高隔熱效果，通常在玻璃之間的中空空間中充入惰性氣體。然而，為了實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)熱性，玻璃和間隔框的邊緣結(jié)合處(即保溫玻璃單元的邊緣的結(jié)合處)的傳熱起著非常重要的作用，這決定了間隔型材必須具有良好的隔熱性。與此同時(shí)，由于建筑物用中空玻璃的隔音要求較高，間隔型材本身也應(yīng)當(dāng)具有良好的隔音性能。此外，由于在實(shí)際加工使用中，需要折彎，因此必須同時(shí)具備較高的力學(xué)強(qiáng)度和較好的可加工性能。

現(xiàn)有技術(shù)中，間隔型材一般使用商業(yè)化的可塑性材料，如聚氯乙烯、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯等，這些材料雖然易得，但是難以兼具高隔熱、高隔音、高延展性、環(huán)保性以及高力學(xué)強(qiáng)度。

因此，非常需要通過配方以及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，以獲得綜合性能優(yōu)異的間隔型材。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于制備間隔型材的聚丙烯組合物，其包含：

61～99重量％的聚丙烯；

0～9重量％的乙烯基彈性體；

1～15重量％的填料；

0～5重量％的潤滑劑；

0～5重量％的抗氧劑；

0～3重量％的紫外吸收劑；

0～2重量％的顏料。

本發(fā)明的另一方面提供一種間隔型材，其使用了所述用于制備間隔型材的聚丙烯組合物。

本發(fā)明的又另一方面提供一種制備間隔型材的方法，包括：

將所述用于制備間隔型材的聚丙烯組合物混合后，擠出、成型得到。

本發(fā)明的又另一方面提供所述的聚丙烯物組合物在制作中空百葉窗暖邊蓋板和中空百葉窗暖邊框中的應(yīng)用。

本發(fā)明制備的間隔型材在具有良好的力學(xué)強(qiáng)度以及很高的延展性的同時(shí)，還具有很高的隔熱和隔音性能。

參考以下詳細(xì)說明更易于理解本申請(qǐng)的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

參選以下本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方法的詳述以及包括的實(shí)施例可更容易地理解本公開內(nèi)容。在以下說明書和權(quán)利要求書中會(huì)提及大量術(shù)語，這些術(shù)語被定義為具有以下含義。

單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)討論對(duì)象，除非上下文中另外清楚地指明。

“任選的”或者“任選地”是指其后描述的事項(xiàng)或事件可以發(fā)生或不發(fā)生，而且該描述包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。

說明書和權(quán)利要求書中的近似用語用來修飾數(shù)量，表示本發(fā)明并不限定于該具體數(shù)量，還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會(huì)導(dǎo)致相關(guān)基本功能的改變的修正的部分。相應(yīng)的，用“大約”、“約”等修飾一個(gè)數(shù)值，意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中，近似用語可能對(duì)應(yīng)于測(cè)量數(shù)值的儀器的精度。在本申請(qǐng)說明書和權(quán)利要求書中，范圍限定可以組合和/或互換，如果沒有另外說明這些范圍包括其間所含有的所有子范圍。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供一種用于制備間隔型材的聚丙烯組合物，其包含：

61-99重量％的聚丙烯；

0～9重量％的乙烯基彈性體；

1～15重量％的填料；

0～5重量％的潤滑劑；

0～5重量％的抗氧劑；

0～3重量％的紫外吸收劑；和

0～2重量％的顏料；

優(yōu)選地，所述用于制備間隔型材的聚丙烯組合物，其包含：

76～94重量％的聚丙烯；

1～7重量％的乙烯基彈性體；

5～13重量％的填料；

0.1～1重量％的潤滑劑；

0.1～1重量％的抗氧劑；

0.1～1重量％的紫外吸收劑；

0～1重量％的顏料。

聚丙烯

作為用于間隔型材的聚丙烯原則上應(yīng)當(dāng)選擇聚合度高且密度高的材料，因?yàn)檫@有利于獲得高強(qiáng)度、高隔音以及高隔熱的間隔型材，但是不可避免地，材料的可延展性將大幅度下降，勢(shì)必影響其可折彎性能，因此，選擇合適性能參數(shù)的聚丙烯是非常復(fù)雜且重要的。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，聚丙烯的熔點(diǎn)對(duì)上述性能影響巨大，尤其是作為間隔型材使用時(shí)，對(duì)隔音性能的影響尤其顯著，通過選擇合適熔點(diǎn)的聚丙烯可以大大提高間隔型材的綜合性能，從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。

在一種實(shí)施方式中，所述聚丙烯為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的一種或兩種。

在一種實(shí)施方式中，所述聚丙烯的熔點(diǎn)為170℃～179℃；優(yōu)選地，所述聚丙烯的熔點(diǎn)為172℃～176℃；更優(yōu)選地，所述聚丙烯的熔點(diǎn)為175℃。

乙烯基彈性體

用于本發(fā)明的乙烯基彈性體并無特別限定，但優(yōu)選為乙烯-丙烯彈性體、乙烯-丁烯彈性體、乙烯-辛烯彈性體、三元乙丙膠的一種或多種。

填料

用于本申請(qǐng)的填料并無特別限定，可以為市售的或?qū)嶒?yàn)合成的，例如為滑石粉、玻璃微珠、云母粉、碳酸鈣、硅灰石的一種或多種，但優(yōu)選為滑石粉。

滑石粉作為一種塑料填充的無機(jī)填料，在聚丙烯制備領(lǐng)域已經(jīng)有廣泛應(yīng)用。一般認(rèn)為滑石粉的加入可以在大幅度降低成本的同時(shí)，提高制品的耐熱性以及強(qiáng)度。而且，現(xiàn)有技術(shù)中一般優(yōu)先選用粒徑較小(大于500目)的滑石粉，甚至納米級(jí)的滑石粉，來提高改性塑料的性能，因?yàn)檫@類滑石粉的分散性更好，更易提高聚丙烯的機(jī)械強(qiáng)度。但是，申請(qǐng)人意外地發(fā)現(xiàn)，在間隔型材材料中，選用粒徑較小的滑石粉，在不明顯影響材料強(qiáng)度的前提下，可以明顯地提高材料的隔熱以及隔音性能。這很可能是由于較小粒徑的滑石粉會(huì)形成一定程度的團(tuán)聚，從而在聚丙烯中形成一定的真空空腔，從而意外地提供了優(yōu)異的隔熱和隔音效果。優(yōu)選地，用于本發(fā)明的滑石粉的粒徑為800目～4000目，優(yōu)選為1500目-3000目，更優(yōu)選為2500目。

潤滑劑

潤滑劑在塑料的實(shí)際加工中具有多種效能，例如在混煉、壓延加工時(shí)，能防止聚合物粘著料筒，抑制摩擦生熱，減小混煉轉(zhuǎn)矩和負(fù)荷，從而防止聚合物材料的熱劣化。在擠出成型時(shí)，可提高流動(dòng)性，改善聚合物料與料筒和模具的黏附性，防止并減少滯留物。另外還能改善薄膜的外觀和光澤。潤滑劑可分為兩種，外潤滑劑的作用主要是，它與聚合物相容性較差，容易從熔體內(nèi)往外遷移，所以能在塑料熔體與金屬的交界面形成潤滑的薄層。內(nèi)潤滑劑與聚合物有良好的相容性，它在聚合物內(nèi)部起到降低聚合物分子間內(nèi)聚力的作用，從而改善塑料熔體的內(nèi)摩擦生熱和熔體的流動(dòng)性。常用的外潤滑劑是硬脂酸及其鹽類；內(nèi)潤滑劑是低分子量的聚合物。有的潤滑劑還有其他的功用。實(shí)際每一種潤滑劑都有可以實(shí)現(xiàn)某一要求的作用，總是內(nèi)外潤滑共同作用，只是在某一方面更突出一些。同一種潤滑劑在不同的聚合物中或不同的加工條件下會(huì)表現(xiàn)出不同的潤滑作用，如高溫、高壓下，內(nèi)潤滑劑會(huì)被擠壓出來而成為外潤滑劑。用于本發(fā)明的潤滑劑并無特別限定，可以為上述各種類型的潤滑劑。但是，考慮到間隔型材材料的隔熱與隔音要求，優(yōu)選地，用于本發(fā)明的潤滑劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、潤滑劑EBS、硅酮粉、聚乙烯蠟以及芥酸酰胺中的一種或幾種。更優(yōu)選地，用于本發(fā)明的潤滑劑為潤滑劑EBS和硅酮粉的混合物，且兩者的重量比優(yōu)選為(1～3):1，更優(yōu)選為1:1。

抗氧劑

用于本申請(qǐng)的抗氧劑并無特別限定，可以為市售的或?qū)嶒?yàn)合成的，例如選自抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098等、抗氧劑168、抗氧劑412S的一種或多種；優(yōu)選地，所述抗氧劑以抗氧劑1010為主抗氧劑，以抗氧劑168為輔抗氧劑，且抗氧劑1010與抗氧劑168的重量比為1：(1～3)，更優(yōu)選為1：1。

紫外吸收劑

用于本申請(qǐng)的紫外吸收劑并無特別限定，可以為市售的或?qū)嶒?yàn)合成的，例如選自紫外吸收劑選自光穩(wěn)定劑944、光穩(wěn)定劑770、光穩(wěn)定劑622、紫外吸收劑UV-P、紫外吸收劑UV-531、紫外吸收劑UV-327、紫外吸收劑UV-234的一種或多種。

顏料

用于本申請(qǐng)的顏料也無特別限定，可以為市售的或?qū)嶒?yàn)合成的。所述顏料可以為有機(jī)顏料或無機(jī)顏料或兩者的混合，其中有機(jī)顏料可以為偶氮顏料、酞青顏料、雜環(huán)顏料或色淀顏料中的一種或多種，無機(jī)顏料可以為鈦白粉、碳黑、鐵紅或群青中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種間隔型材，其使用了上述任意一種用于制備間隔型材的聚丙烯組合物。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種制備間隔型材的方法，包括：

將上述任意一種用于制備間隔型材的聚丙烯組合物混合后，擠出、成型得到；

優(yōu)選地，所述間隔型材的制備方法為：

(1)將一定重量份的聚丙烯組合物加入熱混機(jī)，在110-130℃溫度條件下進(jìn)行預(yù)混、干燥；

(2)將干燥后的物料冷卻至40-50℃后送入擠出機(jī)進(jìn)行擠出成型；

所述擠出機(jī)的料筒溫度，沿所述物料的推進(jìn)方向依次為150-160℃、160-175℃、175-185℃、185-195℃；

所述擠出機(jī)的成型模具溫度為195-210℃。

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。有必要在此指出的是，以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外，如果沒有其它說明，所用原料都是市售的，且以下物料所用份數(shù)均為重量份。

原料：

A1：聚丙烯(熔點(diǎn)為170℃)

A2：聚丙烯(熔點(diǎn)為179℃)

A3：聚丙烯(熔點(diǎn)為178℃)

A4：聚丙烯(熔點(diǎn)為175℃)

B1：乙烯基彈性體(埃克森美孚化工公司的型號(hào)為6102)

B2：乙烯基彈性體(?？松梨诨す镜男吞?hào)為6102FL)

B3：乙烯基彈性體(SP9999SS)

C1：硬脂酸

C2：硬脂酸鈣

C3：潤滑劑EBS

C4：硅酮粉

C5：潤滑劑EBS與硅酮粉按重量比1：1的混合物

D1：抗氧劑1010

D2：抗氧劑1076

D3：抗氧劑168

D4：抗氧劑1010與抗氧劑168按重量比1：1的混合物

E1：滑石粉(800目)

E2：滑石粉(3000目)

E3：滑石粉(2000目)

E4：滑石粉(2500目)

F1：UV-9

F2：UV-531

G1：偶氮顏料

G2：碳黑

實(shí)施例1～12及對(duì)比例1、2、3：

實(shí)施例1

制備間隔型材，包括：

(1)將80重量份的A1、1重量份的B1、3重量份的C1、3重量份的D1、10重量份的E1以及3重量份的F1加入到高速混料機(jī)中混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出造粒，所述的雙螺

桿擠出機(jī)造粒溫度(℃)沿所述的物料推進(jìn)方向?yàn)?150、165、175、175、180、185、185、185、180。