一種采用雙恒溫?zé)崤_(tái)調(diào)控iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種通過調(diào)節(jié)結(jié)晶溫度控制材料中晶型的方法，具體設(shè)及一種采用雙 恒溫?zé)崤_(tái)調(diào)控iPP-邸DM橡塑共混材料中晶型的方法。 技術(shù)背景
[0002] 聚丙締（P巧是世界四大通用塑料之一，具有拉伸強(qiáng)度高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定好、易于 成型加工等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、食品包裝等領(lǐng)域。聚丙締包括等規(guī)聚丙締（ipp)、 間規(guī)聚丙締（sP巧和無規(guī)聚丙締（aP巧S種類型，產(chǎn)量最大且最常用的是iPP。然而，iPP 存在低溫脆性差、制品收縮率較高等缺點(diǎn)，限制了它的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。為改善iPP的 初性，通常采用添加橡膠或彈性體進(jìn)行增初改性，W橡膠或彈性體作為分散相，引發(fā)iPP基 體屈服、產(chǎn)生剪切變形和銀紋從而達(dá)到吸收能量的目的。目前，應(yīng)用較多的是=元乙丙橡 膠巧PDM)增初iPP，作為界于橡膠和塑料之間的材料，可W兼有較高的強(qiáng)度和初性。目前， iPP-EPDM橡塑共混材料已廣泛應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件（如：保險(xiǎn)杠、儀表盤、方向盤等）W及電 線電纜、家用電器等領(lǐng)域。
[0003] iPP為結(jié)晶性聚合物，其晶體類型包括a、0、丫、5和擬六方等五種，目前已商 品化的iPP主要為a晶型（其抗沖初性很差），其它晶型中0晶型尺寸較小，在受外力時(shí) 易誘發(fā)生成微纖或銀紋，具有良好的沖擊性能。因此，通過提高iPP中0晶型含量已成為 iPP材料增初的有效途徑。然而，P晶型在熱力學(xué)上屬于準(zhǔn)穩(wěn)定的，并且在動(dòng)力學(xué)上不易形 成，需通過特殊條件或工藝獲得。例如：合適的烙融及結(jié)晶溫度、溫度梯度、剪切取向、添加 成核劑等。專利化102174227A報(bào)道了一種WN，N' -二環(huán)己基-2, 6-糞二甲酯胺值CNDCA) 作為iPP成核劑，使iPP在20~155°C條件下進(jìn)行結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)對(duì)a、0晶含量的控制。專 利化102408627通過在平行板流變儀上精確調(diào)控自成核溫度，制備具有不同晶型結(jié)構(gòu)的聚 丙締，該方法對(duì)儀器設(shè)備精度要求高，且操作相對(duì)復(fù)雜。有文獻(xiàn)報(bào)道（ColloidPolymerand Science, 2009, 287:1237-1242)，^稀±類e成核劑WBG-II作為成核劑，通過改變溫度梯 度場(chǎng)誘導(dǎo)iPP-EPDM橡塑共混材料中的晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)隨樣品厚度的增加0晶含量逐漸增 加，然而該方法所獲得的P晶含量非常低。近期國(guó)內(nèi)有研究報(bào)道（工程塑料應(yīng)用，2015， 43:101-104)，在iPP-EPDM橡塑共混材料中添加適量0成核劑時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)彈性體、0晶體 的協(xié)同增初，使共混材料的沖擊強(qiáng)度得到顯著提高。然而需要指出的是，P晶型的強(qiáng)度低 于a晶型，在提高材料初性的同時(shí)還要考慮材料強(qiáng)度的變化，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)a晶 型與0晶型的比例進(jìn)行選擇性調(diào)控具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有等規(guī)聚丙締（iP巧晶型可調(diào)控方面遇到的困難，采用雙恒溫 熱臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的調(diào)控。
[0005] 本發(fā)明采用雙恒溫?zé)崤_(tái)調(diào)控iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的方法，其特點(diǎn)在于：
[0006] 所述iPP-EPDM橡塑共混材料的各組分按質(zhì)量份的配比為：iPP60~90質(zhì)量份， EPDM10~40質(zhì)量份，硫化助劑0~4質(zhì)量份，0成核劑0~1質(zhì)量份； 陽(yáng)007] 采用雙恒溫?zé)崤_(tái)調(diào)控iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的方法，包括如下步驟：
[0008] (一）將0成核劑、iPP、EPDM和硫化助劑在溶劑中于室溫下超聲混合分散30min， 然后蒸干溶劑獲得初混物；
[0009] (二）將所述初混物加入哈克轉(zhuǎn)矩流變儀中烙融共混，取出烙融混合物后置于恒 溫?zé)崤_(tái)上在180~220°C將混合物再次烙融，最后將完全烙融的混合物轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)恒溫 熱臺(tái)上于90~160°C的溫度范圍等溫結(jié)晶20~30min，之后將樣品快速冷卻至室溫，即獲 得不同P晶含量的iPP-EPDM橡塑共混材料。
[0010] 本發(fā)明采用雙恒溫?zé)崤_(tái)調(diào)控iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的方法，其特點(diǎn)也在 于：所述iPP烙融指數(shù)為1~lOOg/lOmin。
[0011] 所述硫化助劑是由硫化劑和硫化促進(jìn)劑按質(zhì)量比1~5:1混合構(gòu)成，所述硫化劑 為硫橫、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酯、二叔下基過氧化物、=徑甲基丙烷=甲基丙締酸 醋中的一種；所述硫化促進(jìn)劑為氧化儀、氧化鋒、二硫化四甲基秋蘭姆、N，N-二乙基二硫代 氨基甲酸苯并嚷挫、二甲基二硫代氨基甲酸鋒中的一種。
[0012] 所述0成核劑為庚二酸鹽、辛二酸鹽、成核劑TMB-4、成核劑TMB-5、成核劑NT-C、 成核劑NA-BW、成核劑WBG和成核劑WBGII中的一種。
[001引步驟（一）中的所述溶劑為丙酬、乙醇、二甲苯和N，N-二甲基甲酯胺中的一種。
[0014] 步驟（二）中在哈克轉(zhuǎn)矩流變儀中烙融共混的溫度為170~220°C，混煉時(shí)間6~ 12min，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 40 ~SOr/min。
[0015] 步驟（二）中再次烙融的溫度是180~220°C。
[0016] 在步驟（二）中，當(dāng)90°C《等溫結(jié)晶溫度《130°C時(shí)，所得iPP-EPDM橡塑共混材 料中0晶含量大于單恒溫?zé)崤_(tái)法所得iPP-EPDM橡塑共混材料；當(dāng)130°C<等溫結(jié)晶溫度 《160°C時(shí)，所得iPP-EPDM橡塑共混材料中0晶含量小于單恒溫?zé)崤_(tái)法所得iPP-EPDM橡 塑共混材料。
[0017] 其中，W單恒溫?zé)崤_(tái)法制備的樣品作為對(duì)比樣，通過單恒溫?zé)崤_(tái)法制備iPP-EPDM 橡塑共混材料的步驟為：將0成核劑、iPP、EPDM、硫化助劑在溶劑中室溫下超聲混合分散 30min，然后蒸干溶劑后獲得初混物；將初混物加入到哈克轉(zhuǎn)矩流變儀中烙融共混，取出烙 融混合物后置于恒溫?zé)崤_(tái)上在180~220°C將混合物再次烙融，之后將樣品快速冷卻至室 溫，即得樣品。
[0018] 本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0019] 本發(fā)明在添加0成核劑的基礎(chǔ)上，采用雙恒溫?zé)崤_(tái)實(shí)現(xiàn)iPP-EPDM橡塑共混材料 中晶型調(diào)控，方法簡(jiǎn)單、操作方便、設(shè)備成本低、調(diào)控效果好；解決了現(xiàn)有技術(shù)在iPP晶型調(diào) 控方面遇到的困難，有利于iPP-EPDM橡塑共混材料應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的TMB-50. 1未硫化樣品100°C等溫結(jié)晶WAXD結(jié)果；
[0022] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2制備的NT-C0. 1未硫化樣品130°C等溫結(jié)晶WAXD結(jié)果；
[0023] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例3制備的TMB-50. 2硫化樣品130°C等溫結(jié)晶WAXD結(jié)果；
[0024] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例4制備的NT-C 0. 2硫化樣品160°C等溫結(jié)晶WAXD結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[00巧]W下通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。 陽(yáng)0%] 實(shí)施例1 :
[0027] 本發(fā)明按如下步驟調(diào)控iPP-EPDM橡塑共混材料中的晶型：
[002引首先，將等規(guī)聚丙締（中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工股份有限公司，牌號(hào)F401) 80質(zhì)量 份、EPDM20質(zhì)量份及成核劑TMB-5 (山西省化工研究所）0. 1質(zhì)量份在無水乙醇中于室溫 下超聲混合均勻，然后把無水乙醇蒸干，把混合好的原料加入哈克轉(zhuǎn)矩流變儀進(jìn)行烙融共 混（溫度170°C、混煉時(shí)間lOmin，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速60r/min)，之后將樣品取出并放在第一個(gè)恒溫?zé)?臺(tái)（烙融熱臺(tái)，恒溫180°C)進(jìn)行再次烙融，待樣品完全烙融后迅速轉(zhuǎn)移至第二個(gè)恒溫?zé)崤_(tái) (結(jié)晶熱臺(tái)，恒溫l00°C)，并在此溫度條件下進(jìn)行等溫結(jié)晶20min，之后將樣品快速冷卻至 室溫，獲得iPP-EPDM橡塑共混材料。
[0029] 通過X射線衍射對(duì)樣品內(nèi)部的晶型進(jìn)行分析，其結(jié)果如圖2所示。從圖中可W看 出，在晶體衍射區(qū)15.9°附近呈現(xiàn)的強(qiáng)烈的（300)晶面的特征衍射峰即為0晶，而（110) (040)(130)等a晶的特征衍射峰幾乎看不到，由此說明該樣品中幾乎全是0晶。
[0030] 實(shí)施例2 :
[0031] 本發(fā)明按如下步驟調(diào)控iPP-EPDM橡塑共混材料中的晶型： 陽(yáng)03引首先，將等規(guī)聚丙締（中國(guó)蘭州石化有限公司，牌號(hào)T30S)80質(zhì)量份、EPDM20質(zhì)量 份及成核劑NT-C(南京誠(chéng)寬貿(mào)易有限公司）0. 1質(zhì)量份在二甲苯中于室溫下超聲混合均勻， 然后把二甲苯蒸