本發(fā)明涉及高分子化合物，具體公開一種抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、高抗沖高熔指聚丙烯專用料主要應(yīng)用于汽車及改性、家電等領(lǐng)域。隨著國(guó)家對(duì)車輛危險(xiǎn)抵御能力強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，對(duì)汽車材料抗應(yīng)力開裂的要求變得非常嚴(yán)格。相應(yīng)的，各改性廠和家居企業(yè)在基本物性類似的前提下，具有耐應(yīng)力開裂和抗虎皮紋性能的聚丙烯產(chǎn)品更受高端聚丙烯市場(chǎng)的青睞。

2、虎皮紋問(wèn)題本質(zhì)上是因?yàn)榕浞襟w系中的橡膠相在充摸過(guò)程中形成了不同的相形態(tài)造成的。通常，橡膠分散相呈現(xiàn)的是近似球形的形態(tài)，但是當(dāng)熔體在模具中呈噴泉狀流動(dòng)時(shí)，部分橡膠粒子被拉伸產(chǎn)生取向，在后來(lái)的冷卻過(guò)程中，橡膠相的取向結(jié)構(gòu)沒(méi)有及時(shí)回復(fù)，從而導(dǎo)致體系中存在取向和未取向的橡膠相結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)零部件表面產(chǎn)生明暗條紋，即產(chǎn)生虎皮紋。

3、對(duì)改性聚丙烯作為汽車門板材料，既要具有良好的剛性和耐沖擊性能，又要具有一定的耐氣候性和抗熱氧老化性能，同時(shí)還必須具有耐應(yīng)力開裂及尺寸穩(wěn)定性等加工特性。

4、cn?111286127?a公開了一種高溫下無(wú)虎皮紋的聚丙烯復(fù)合材料以及制備方法專利。該專利通過(guò)加入耐高溫虎皮紋消除劑，能消除常溫下復(fù)合材料在注塑過(guò)程中產(chǎn)生的虎皮紋現(xiàn)象。

5、cn?101058655?b公開了一種耐應(yīng)力發(fā)白及應(yīng)力開裂填充改性聚丙烯及制法和應(yīng)用專利。本發(fā)明采用多種助劑加工改性的方法，制備的聚丙烯材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)預(yù)定的要求。

6、上述兩個(gè)專利均為加工改性方法制備的聚丙烯復(fù)合材料，此方法需要大量的加工助劑，加工過(guò)程復(fù)雜，成本較高。

7、因此，針對(duì)以上問(wèn)題，提供一種通過(guò)兩臺(tái)環(huán)管反應(yīng)器現(xiàn)生產(chǎn)出均聚聚丙烯粉料，添加一定比例簡(jiǎn)單復(fù)配助劑，制備出一種抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的方法，解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本發(fā)明提供一種抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

3、s1.將齊格勒納塔催化劑和給電子體分別送入催化劑預(yù)接觸罐，丙烯原料進(jìn)料量為主催化劑加入量為3.0～10.0l/h，助催化劑加入量為4.0～8.0kg/h，外給電子體加入量為1.0～2.0kg/h；將罐內(nèi)的物料在恒定溫度10～15℃下預(yù)接觸，，反應(yīng)時(shí)間為10～20min；

4、s2.以丙烯、氫氣為原料，加入環(huán)管反應(yīng)器中，將步驟s1所得預(yù)聚合物加入，控制兩個(gè)環(huán)管反應(yīng)器的氫氣加入量為3000-5000ppm，漿液密度為450～500kg/m3，溫度為60-70℃，壓力為3.0～4.0mpa；反應(yīng)時(shí)間為1.5～3h；；通過(guò)兩個(gè)環(huán)管反應(yīng)器串聯(lián)循環(huán)，得到均聚聚丙烯粉料；

5、s3.將步驟s2所得均聚聚丙烯粉料輸送到氣相反應(yīng)器r401中，與乙烯、丙烯進(jìn)行氣相共聚反應(yīng)；控制氣相反應(yīng)器r401溫度為75～80℃，壓力為1.30～1.50mpa，其乙烯含量為8.0～16.0％；反應(yīng)時(shí)間為30～50min；送到氣相反應(yīng)器中并通入乙烯.通過(guò)控制調(diào)整氫氣/乙烯的摩爾比為0.035～0.040，得到抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂共聚聚丙烯粉料；

6、s4.在所得的抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯粉料中加入復(fù)配助劑、成核劑，混合均勻后，經(jīng)過(guò)造粒擠出生產(chǎn)出抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料；

7、所述的復(fù)配助劑為抗氧劑1010、626、3114中的一種或者兩種以上混合物，添加量為2000-3000ppm；

8、所述成核劑添加量為500-1000ppm。

9、優(yōu)選地，所述的齊格勒納塔催化劑的內(nèi)給電子體為含氮、磷、硅的有機(jī)化合物或者1，3-二醚類化合物。

10、進(jìn)一步地，所述內(nèi)給電子體選用2，2-二異丁基-1，3-二甲氧基丙烷。

11、優(yōu)選地，所述的齊格勒納塔催化劑的外給電子體為烷氧基烷類化合物。

12、進(jìn)一步地，所述外給電子體為環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷(donor-c)和二異丙基二甲氧基硅烷(donor-p)復(fù)配外給電子體。

13、進(jìn)一步地，所述環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷(donor-c)和二異丙基二甲氧基硅烷(donor-p)以2：1的比例混配。

14、優(yōu)選地，所述的齊格勒納塔催化劑的鈦含量為1.8-4.0％、酯含量8-15％。聚合活性為5×104-105gpp/gcat。

15、優(yōu)選地，所述成核劑為m161和rnhs-03一種或者兩種混配。

16、優(yōu)選地，所述的復(fù)配助劑含兩種成分時(shí)，質(zhì)量比為1:2～2:1；含三種成分時(shí)，質(zhì)量比為等比。

17、第二方面，本發(fā)明提供一種抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料，采用第一方面所述方法制備。

18、本發(fā)明取得的有益效果：

19、本聚丙烯材料先通過(guò)兩臺(tái)環(huán)管反應(yīng)器現(xiàn)生產(chǎn)出均聚聚丙烯粉料，在催化劑預(yù)聚合過(guò)程中通過(guò)優(yōu)選高活性的催化劑，來(lái)提高催化劑的活性中心；調(diào)整環(huán)管反應(yīng)器中聚合過(guò)程中的漿液密度和環(huán)管溫度；進(jìn)一步調(diào)整氣相反應(yīng)器中氫氣/乙烯的比例形成聚丙烯粉料，再添加復(fù)配助劑，制備出一種抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料。國(guó)內(nèi)通過(guò)此裝置生產(chǎn)的聚丙烯材料熔融指數(shù)為30-50g/10min，沖擊強(qiáng)度≥50kj/m2。并且，該聚丙烯材料通過(guò)測(cè)試，具備較好的抗虎皮紋效果和耐應(yīng)力開裂性能。產(chǎn)品性能指標(biāo)可以同時(shí)滿足：

20、(1)熔體流動(dòng)速率(2.16kg)：40.00±10g/10min；

21、(2)沖擊強(qiáng)度：≥50kj/m2；

22、(3)彎曲模量：≥1000mpa；

23、(4)虎皮紋等級(jí)：≥2級(jí)

24、(5)應(yīng)力開裂測(cè)試：無(wú)開裂。

技術(shù)特征：

1.一種抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，所述的齊格勒納塔催化劑的內(nèi)給電子體為含氮、磷、硅的有機(jī)化合物或者1，3-二醚類化合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，所述內(nèi)給電子體選用2，2-二異丁基-1，3-二甲氧基丙烷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，所述的齊格勒納塔催化劑的外給電子體為烷氧基烷類化合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，所述外給電子體為環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷(donor-c)和二異丙基二甲氧基硅烷(donor-p)復(fù)配外給電子體。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，所述環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷(donor-c)和二異丙基二甲氧基硅烷(donor-p)以2：1的比例混配。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，所述的齊格勒納塔催化劑的鈦含量為1.8-4.0％、酯含量8-15％，聚合活性為5×104-105gpp/gcat。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，所述成核劑為m161和rnhs-03一種或者兩種混配。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，所述的復(fù)配助劑含兩種成分時(shí)，質(zhì)量比為1:2～2:1；含三種成分時(shí)，質(zhì)量比為等比。

10.一種抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料，采用權(quán)利要求1～9中任意一項(xiàng)所述方法制備。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及高分子化合物技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料的制備方法。具體包括以下步驟S1.將計(jì)量后的主催化劑、TEAL和給電子體分別送入催化劑預(yù)接觸罐，使罐內(nèi)的物料在恒定溫度10?15℃下預(yù)接觸。S2.以丙烯、氫氣為原料，加入環(huán)管反應(yīng)器中，得到均聚聚丙烯粉料。S3.將均聚聚丙烯粉料輸送到氣相反應(yīng)器中，通入乙烯，通過(guò)控制調(diào)整氫氣/乙烯得到抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂共聚聚丙烯粉料；S4.在所得的聚丙烯粉料中加入復(fù)配助劑，混合均勻后，經(jīng)過(guò)造粒擠出生產(chǎn)出抗虎皮紋耐應(yīng)力開裂聚丙烯材料。所得聚丙烯材料通過(guò)測(cè)試，具備較好的抗虎皮紋效果和耐應(yīng)力開裂性能。

技術(shù)研發(fā)人員：王楠,郝春波,姚秀超,李春暉,樊明帥,孫洪偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北方華錦化學(xué)工業(yè)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6