一种采用双恒温热台调控iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种通过调节结晶溫度控制材料中晶型的方法，具体设及一种采用双 恒溫热台调控iPP-邸DM橡塑共混材料中晶型的方法。 技术背景
[0002] 聚丙締（P巧是世界四大通用塑料之一，具有拉伸强度高、化学性质稳定好、易于 成型加工等特点，广泛应用于汽车、建筑、食品包装等领域。聚丙締包括等规聚丙締（ipp)、 间规聚丙締（sP巧和无规聚丙締（aP巧S种类型，产量最大且最常用的是iPP。然而，iPP 存在低溫脆性差、制品收缩率较高等缺点，限制了它的进一步推广和应用。为改善iPP的 初性，通常采用添加橡胶或弹性体进行增初改性，W橡胶或弹性体作为分散相，引发iPP基 体屈服、产生剪切变形和银纹从而达到吸收能量的目的。目前，应用较多的是=元乙丙橡 胶巧PDM)增初iPP，作为界于橡胶和塑料之间的材料，可W兼有较高的强度和初性。目前， iPP-EPDM橡塑共混材料已广泛应用于汽车结构件（如：保险杠、仪表盘、方向盘等）W及电 线电缆、家用电器等领域。
[0003] iPP为结晶性聚合物，其晶体类型包括a、0、丫、5和拟六方等五种，目前已商 品化的iPP主要为a晶型（其抗冲初性很差），其它晶型中0晶型尺寸较小，在受外力时 易诱发生成微纤或银纹，具有良好的冲击性能。因此，通过提高iPP中0晶型含量已成为 iPP材料增初的有效途径。然而，P晶型在热力学上属于准稳定的，并且在动力学上不易形 成，需通过特殊条件或工艺获得。例如：合适的烙融及结晶溫度、溫度梯度、剪切取向、添加 成核剂等。专利化102174227A报道了一种WN，N' -二环己基-2, 6-糞二甲酯胺值CNDCA) 作为iPP成核剂，使iPP在20~155°C条件下进行结晶，实现对a、0晶含量的控制。专 利化102408627通过在平行板流变仪上精确调控自成核溫度，制备具有不同晶型结构的聚 丙締，该方法对仪器设备精度要求高，且操作相对复杂。有文献报道（ColloidPolymerand Science, 2009, 287:1237-1242)，^稀±类e成核剂WBG-II作为成核剂，通过改变溫度梯 度场诱导iPP-EPDM橡塑共混材料中的晶体结构，发现随样品厚度的增加0晶含量逐渐增 加，然而该方法所获得的P晶含量非常低。近期国内有研究报道（工程塑料应用，2015， 43:101-104)，在iPP-EPDM橡塑共混材料中添加适量0成核剂时，能够实现弹性体、0晶体 的协同增初，使共混材料的冲击强度得到显著提高。然而需要指出的是，P晶型的强度低 于a晶型，在提高材料初性的同时还要考虑材料强度的变化，因此在工业生产中，对a晶 型与0晶型的比例进行选择性调控具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0004] 本发明旨在解决现有等规聚丙締（iP巧晶型可调控方面遇到的困难，采用双恒溫 热台实现对iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的调控。
[0005] 本发明采用双恒溫热台调控iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的方法，其特点在于：
[0006] 所述iPP-EPDM橡塑共混材料的各组分按质量份的配比为：iPP60~90质量份， EPDM10~40质量份，硫化助剂0~4质量份，0成核剂0~1质量份； 阳007] 采用双恒溫热台调控iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的方法，包括如下步骤：
[0008] (一）将0成核剂、iPP、EPDM和硫化助剂在溶剂中于室溫下超声混合分散30min， 然后蒸干溶剂获得初混物；
[0009] (二）将所述初混物加入哈克转矩流变仪中烙融共混，取出烙融混合物后置于恒 溫热台上在180~220°C将混合物再次烙融，最后将完全烙融的混合物转移到另一台恒溫 热台上于90~160°C的溫度范围等溫结晶20~30min，之后将样品快速冷却至室溫，即获 得不同P晶含量的iPP-EPDM橡塑共混材料。
[0010] 本发明采用双恒溫热台调控iPP-EPDM橡塑共混材料中晶型的方法，其特点也在 于：所述iPP烙融指数为1~lOOg/lOmin。
[0011] 所述硫化助剂是由硫化剂和硫化促进剂按质量比1~5:1混合构成，所述硫化剂 为硫横、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酯、二叔下基过氧化物、=径甲基丙烷=甲基丙締酸 醋中的一种；所述硫化促进剂为氧化儀、氧化锋、二硫化四甲基秋兰姆、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锋中的一种。
[0012] 所述0成核剂为庚二酸盐、辛二酸盐、成核剂TMB-4、成核剂TMB-5、成核剂NT-C、 成核剂NA-BW、成核剂WBG和成核剂WBGII中的一种。
[001引步骤（一）中的所述溶剂为丙酬、乙醇、二甲苯和N，N-二甲基甲酯胺中的一种。
[0014] 步骤（二）中在哈克转矩流变仪中烙融共混的溫度为170~220°C，混炼时间6~ 12min，转子转速 40 ~SOr/min。
[0015] 步骤（二）中再次烙融的溫度是180~220°C。
[0016] 在步骤（二）中，当90°C《等溫结晶溫度《130°C时，所得iPP-EPDM橡塑共混材 料中0晶含量大于单恒溫热台法所得iPP-EPDM橡塑共混材料；当130°C<等溫结晶溫度 《160°C时，所得iPP-EPDM橡塑共混材料中0晶含量小于单恒溫热台法所得iPP-EPDM橡 塑共混材料。
[0017] 其中，W单恒溫热台法制备的样品作为对比样，通过单恒溫热台法制备iPP-EPDM 橡塑共混材料的步骤为：将0成核剂、iPP、EPDM、硫化助剂在溶剂中室溫下超声混合分散 30min，然后蒸干溶剂后获得初混物；将初混物加入到哈克转矩流变仪中烙融共混，取出烙 融混合物后置于恒溫热台上在180~220°C将混合物再次烙融，之后将样品快速冷却至室 溫，即得样品。
[0018] 本发明的有益效果体现在：
[0019] 本发明在添加0成核剂的基础上，采用双恒溫热台实现iPP-EPDM橡塑共混材料 中晶型调控，方法简单、操作方便、设备成本低、调控效果好；解决了现有技术在iPP晶型调 控方面遇到的困难，有利于iPP-EPDM橡塑共混材料应用领域的进一步拓展。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明方法的工艺流程图；
[0021] 图2为本发明实施例1制备的TMB-50. 1未硫化样品100°C等溫结晶WAXD结果；
[0022] 图3为本发明实施例2制备的NT-C0. 1未硫化样品130°C等溫结晶WAXD结果；
[0023] 图4为本发明实施例3制备的TMB-50. 2硫化样品130°C等溫结晶WAXD结果；
[0024] 图5为本发明实施例4制备的NT-C 0. 2硫化样品160°C等溫结晶WAXD结果。
【具体实施方式】
[00巧]W下通过具体实施例对本发明进行进一步说明。 阳0%] 实施例1 :
[0027] 本发明按如下步骤调控iPP-EPDM橡塑共混材料中的晶型：
[002引首先，将等规聚丙締（中国石化扬子石油化工股份有限公司，牌号F401) 80质量 份、EPDM20质量份及成核剂TMB-5 (山西省化工研究所）0. 1质量份在无水乙醇中于室溫 下超声混合均匀，然后把无水乙醇蒸干，把混合好的原料加入哈克转矩流变仪进行烙融共 混（溫度170°C、混炼时间lOmin，转子转速60r/min)，之后将样品取出并放在第一个恒溫热 台（烙融热台，恒溫180°C)进行再次烙融，待样品完全烙融后迅速转移至第二个恒溫热台 (结晶热台，恒溫l00°C)，并在此溫度条件下进行等溫结晶20min，之后将样品快速冷却至 室溫，获得iPP-EPDM橡塑共混材料。
[0029] 通过X射线衍射对样品内部的晶型进行分析，其结果如图2所示。从图中可W看 出，在晶体衍射区15.9°附近呈现的强烈的（300)晶面的特征衍射峰即为0晶，而（110) (040)(130)等a晶的特征衍射峰几乎看不到，由此说明该样品中几乎全是0晶。
[0030] 实施例2 :
[0031] 本发明按如下步骤调控iPP-EPDM橡塑共混材料中的晶型： 阳03引首先，将等规聚丙締（中国兰州石化有限公司，牌号T30S)80质量份、EPDM20质量 份及成核剂NT-C(南京诚宽贸易有限公司）0. 1质量份在二甲苯中于室溫下超声混合均匀， 然后把二甲苯蒸