表面交联取向聚合物制品及其制备方法与应用与流程

本发明涉及聚合物制品领域，具体地，涉及一种表面交联取向聚合物制品及其制备方法与应用。

背景技术：

1、取向聚合物制品具有十分优异的力学性能，cn101679670a公开了一种含有无机填料的取向聚合物组合物，该技术中通过固相拉伸的方法将含有滑石粉的可取向聚合物进行拉伸，使其分子链发生取向排列，获得了极高的弯曲模量；同时在拉伸过程中取向聚合物与填料之间产生空穴，降低了组合物的密度，从而获得了具有高模量低密度的聚合物制品。类似的，cn105473646a也公开了一种由取向聚合物制品得到的制品，这种制品也具有较高的力学性能和较低的密度。但是，取向聚合物制品的分子链取向程度较高，表面成纤化严重，影响后续加工和使用；同时使用温度受到了明显的限制，当温度达到其软化温度附近时，发生明显的解取向，相关性能会发生变化，影响材料的使用。

2、交联结构可以使分子链之间形成三维网络结构，从而改善取向聚合物成纤化对加工和使用的影响，同时还可以改善聚合物材料的耐温、耐溶剂和抗蠕变等性能。cn110698747a公开了一种经过辐照交联的聚乙烯管材，经过辐照交联后，其耐候性、抗蠕变性和耐冲击性能均得到提高。

3、为提高取向聚合物制品耐温等方面的性能，本技术采用辐照交联的方法制备得到了具有交联结构的取向聚合物制品，展现了良好的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术的存在取向聚合物制品表面易纤维化且耐热性较低的问题，提供一种表面交联取向聚合物制品及其制备方法与应用。该表面交联取向聚合物制品的表面存在交联结构，且沿所述表面交联取向聚合物制品的表面向内1mm的厚度范围内，具有特定凝胶含量，由此能够显著降低取向聚合物制品表面的纤维化现象，并且显著提高取向聚合物制品的抗劈裂性能。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种表面交联取向聚合物制品，其特征在于，沿所述表面交联取向聚合物制品的表面向内1mm的厚度范围内，所述取向聚合物制品的凝胶含量大于等于0.2wt％。

3、本发明第二方面提供一种用于制备表面交联取向聚合物制品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

4、(1)将可取向聚合物、填料、光引发剂和交联剂进行混合、挤出、造粒、成型得到预处理样品；

5、(2)对所述预处理样品进行口模拉伸，制得取向聚合物制品；

6、(3)在辐照的条件下，对所述取向聚合物制品进行交联，得到表面交联取向聚合物制品；

7、所述辐照的辐照剂量大于等于35mj/cm2。

8、本发明第三方面提供一种由上述方法制得的表面交联取向聚丙烯制品。

9、本发明第四方面提供上述表面交联取向聚丙烯制品在建材和/或汽车轻量化中的应用。

10、通过上述技术方案，本发明提供的表面交联取向聚丙烯制品及其制备方法与应用获得以下有益的效果：

11、本发明提供的表面交联取向聚丙烯制品的表面存在交联结构，且沿所述表面交联取向聚合物制品的表面向内1mm的厚度范围内，具有特定凝胶含量，由此能够显著降低取向聚合物制品表面的纤维化现象，并且显著提高取向聚合物制品的抗劈裂性能。

12、本发明中，通过口模拉伸的方法对包含可取向聚合物、填料、光引发剂、交联剂等的预处理样品进行拉伸，拉伸过程中可取向聚合物的分子链和片晶发生取向，这一过程中带动填料进一步在聚丙烯基体内分散，并使部分填料沿拉伸方向也发生取向。对经拉伸后得到的取向聚合物制品在辐照的条件下进行交联，使得取向聚合物制品的表面发生交联，抑制了取向聚合物制品的表面成纤现象，同时表面的交联结构使得取向聚合物制品的耐热性能得到显著提升。

技术特征：

1.一种表面交联取向聚合物制品，其特征在于，沿所述表面交联取向聚合物制品的表面向内1mm的厚度范围内，所述取向聚合物制品的凝胶含量大于等于0.2wt％。

2.根据权利要求1所述的表面交联取向聚合物制品，其中，沿所述表面交联取向聚合物制品的表面向内1mm的厚度范围内，所述取向聚丙烯制品的凝胶含量大于等于0.5wt％，优选大于等于1wt％。

3.根据权利要求1或2所述的表面交联取向聚合物制品，其中，所述表面交联取向聚合物制品的拉伸强度大于等于150mpa，优选大于等于250mpa；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的表面交联取向聚合物制品，其中，所述表面交联取向聚合物制品由包含取向聚合物、填料、光引发剂和交联剂的组合物制得；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的表面交联取向聚合物制品，其中，所述取向聚合物来自可取向聚合物；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的表面交联取向聚合物制品，其中，所述填料包括无机填料和/或有机填料；

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的表面交联取向聚合物制品，其中，所述光引发剂选自芳香酮类化合物和/或安息香类化合物；

8.一种用于制备表面交联取向聚合物制品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其中，相对于100重量份的取向聚合物，所述填料的含量为15-100份，所述光引发剂的含量为0.015-2.5份，所述交联剂的含量为0.05-2.5份；

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述口模拉伸的拉伸速度大于等于25mm/min，优选大于等于50mm/min，更优选大于等于100m/min；

11.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，所述辐照为紫外光辐照；

12.由权利要求8-11中任意一项所述的方法制备得到的表面交联取向聚丙烯制品。

13.权利要求1-7和12中任意一项所述的表面交联取向聚丙烯制品在建材和/或汽车轻量化中的应用。

技术总结
本发明涉及聚合物制品领域，公开了一种表面交联取向聚合物制品及其制备方法与应用。沿所述表面交联取向聚合物制品的表面向内1mm的厚度范围内，所述取向聚合物制品的凝胶含量大于等于0.2wt％。该表面交联取向聚合物制品的表面存在交联结构，且沿所述表面交联取向聚合物制品的表面向内1mm的厚度范围内，具有特定凝胶含量，由此能够显著降低取向聚合物制品表面的纤维化现象，并且显著提高取向聚合物制品的抗劈裂性能。

技术研发人员：茹越,高达利,张师军,侴白舸,王湘,徐萌,戚桂村,任月明,张晓红,乔金樑
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/27