一种Β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110022501.6

申请日:

2011.01.20

公开号:

CN102093637A

公开日:

2011.06.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C08L 23/12变更事项:专利权人变更前:南昌天高新材料股份有限公司变更后:南昌天高环保科技股份有限公司变更事项:地址变更前:330000 江西省南昌市国家经济技术开发区玉屏西大街变更后:330000 江西省南昌市国家经济技术开发区玉屏西大街|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 23/12申请日:20110120|||公开

IPC分类号:

C08L23/12; C08K13/02; B29D28/00

主分类号:

C08L23/12

申请人:

南昌天高新材料股份有限公司

发明人:

殷勇刚; 郭熙; 何迪春; 张建平; 魏青云; 张萌; 严柏林; 曹东静; 邓俊; 万雪辉

地址:

330000 江西省南昌市国家经济技术开发区玉屏西大街

优先权:

专利代理机构:

南昌新天下专利商标代理有限公司 36115

代理人:

施秀瑾

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内容摘要

本发明公开一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法,其步骤是:先采用0.1%-1.0%的β成核剂、3%-6%的色母、0.2%-1.0%的合成抗氧剂进与100%的聚丙烯进行共混,得到混合均匀的共混物,再将共混物通过螺杆挤出机经180℃-230℃熔融挤出,熔体通过三辊压光机成型板材,板材经过冲压机使用模具进行冲孔,孔板经过升温至80℃-100℃拉伸后制得。

权利要求书

1: 一 种 β 成 核 剂 改 性 聚 丙 烯 土 工 格 栅 的 方 法, 其 特 征 在 于, 其步骤是 : 先采用 0.1%-1.0% 的 β 成核剂、 3%-6% 的色母、 0.2%-1.0% 的合成抗氧剂进与 100% 的聚丙烯进行共 混, 得到混合均匀的共混物, 再将共混物通过螺杆挤出机经 180℃ -230℃熔融挤出, 熔体通 过三辊压光机成型板材, 板材经过冲压机使用模具进行冲孔, 孔板经过升温至 80℃ -100℃ 拉伸后制得。
2: 根据权利要求 1 所述的 β 成核剂改性聚丙烯土工格栅的方法, 其特征在于, 所述合 成抗氧剂由抗氧剂 1010 和抗氧剂 168 按质量比 1:1 配比制成。

说明书


一种 β 成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法

    技术领域 本发明涉及聚丙烯土工格栅制造领域, 特别涉及一种 β 成核剂改性聚丙烯土工 格栅的制造方法。
     背景技术 随着土工合成材料行业的发展, 越来越多的土工合成材料产品推向了市场, 聚丙 烯土工格栅的主要竞争就是在于产品性能和价格成本竞争。
     但是只靠一种聚合物来实现这些性能是不容易的。所以, 聚丙烯土工格栅配方改 性由此而生。由于聚丙烯土工格栅行业使用的原料为聚丙烯原料, 所以配方改性重点在于 对聚丙烯进行改性研究。
     在聚丙烯土工格栅中一个重要的改性就是增加聚丙烯土工格栅的强度。 在制备高 性能材料方面通过添加刚性体增强是一种普遍而有效的方法, 使用刚性体改性得到的树脂 增强效果明显, 能够使得相同规格的土工格栅更薄。 但是使用刚性体增强后, 聚合物的拉伸 伸长率又会有很大下降, 又会导致土工格栅拉伸很短, 导致产品单位面积重量上升, 使得生 产成本反而增加 ; 另外在聚丙烯材料中添加刚性体, 使得聚丙烯土工格栅中添加了多种组 分, 会影响聚丙烯土工格栅的抗化学腐蚀性等性能 ; 同时对改性料进行造粒, 均增加了生产 成本, 不利于达到低成本化的目的。
     发明内容 本发明的目的是, 增加聚丙烯土工格栅的强度, 改善聚丙烯土工格栅抗冲击强度, 抗化学腐蚀性, 并且达到降低聚丙烯土工格栅生产成本的目的。
     本发明所采用技术方案是, 一种 β 成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法, 其 步骤是 : 先采用 β 成核剂 0.1%-1.0%、 色母 3%-6%、 合成抗氧剂 0.2%-1.0% 与聚丙烯 100% 进行共混, 得到混合均匀的共混物, 再将共混物通过螺杆挤出机经 180 ℃ -230 ℃熔融挤 出, 熔体通过三辊压光机成型板材, 板材经过冲压机使用模具进行冲孔, 孔板经过升温至 80℃ -100℃拉伸后制得。所述合成抗氧剂由抗氧剂 1010 和抗氧剂 168 按质量比 1:1 配比 制成。
     本发明取得的有益效果是, β 成核剂改性的聚丙烯土工格栅与普通的聚丙烯土工 格栅相比, 相同厚度下, 产品的强度提高 10%-30% ; 产品的单肋长度提高 5%-40% ; 冲击强度 提高 100%-300%。
     具体实施方式
     以下结合实施例对本发明作进一步说明, 一种 β 成核剂改性聚丙烯土工格栅的 制造方法, 其步骤是 : 先采用 0.1%-1.0% 的 β 成核剂、 3%-6% 的色母、 0.2%-1.0% 的合成抗 氧剂与 100% 的聚丙烯进行共混, 得到混合均匀的共混物, 再将共混物通过螺杆挤出机经 180℃ -230℃熔融挤出, 熔体通过三辊压光机成型板材, 板材经过冲压机使用模具进行冲孔, 孔板经过升温至 80℃ -100℃拉伸后制得。 所述合成抗氧剂由抗氧剂 1010 和抗氧剂 168 按质量比 1:1 配比制成。
     实施例一 : 一种 β 成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法, 其步骤是 : 1、 将 0.1% 的 β 成核剂、 100% 的聚丙烯颗粒以及 3% 的色母和 0.2% 合成抗氧剂, 通过搅 拌均匀混合, 其中合成抗氧剂由抗氧剂 1010 和抗氧剂 168 按质量比 1:1 配比制成, 得到混 合均匀的共混物。
     2、 将步骤 1 产生的混合物通过螺杆挤出机经 190℃熔融挤出, 挤出机及口模的温 度为 190℃, 使用的口模为衣架式平口模, 从口模挤出后经过三辊压光机得到厚度均匀的聚 丙烯板材 ; 3、 将聚丙烯板材进过冲压机冲孔, 将孔板进行升温至 85℃拉伸, 即得到 β 成核剂改性 的聚丙烯土工格栅。
     实施例二 : 一种 β 成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法, 其步骤是 : 1、 将 1.0% 的 β 成核剂、 100% 的聚丙烯颗粒以及 4% 的色母和 1.0% 合成抗氧剂, 通过搅 拌均匀混合, 其中合成抗氧剂由抗氧剂 1010 和抗氧剂 168 按质量比 1:1 配比制成, 得到混 合均匀的共混物。 2、 将步骤 1 产生的混合物通过螺杆挤出机经 200℃熔融挤出, 挤出机及口模的温 度为 200℃, 使用的口模为衣架式平口模, 从口模挤出后经过三辊压光机得到厚度均匀的聚 丙烯板材 ; 3、 将聚丙烯板材进过冲压机冲孔, 将孔板进行升温至 90℃拉伸, 即得到 β 成核剂改性 的聚丙烯土工格栅。
     实施例三 : 一种 β 成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法, 其步骤是 : 1、 将 0.5% 的 β 成核剂、 100% 的聚丙烯颗粒以及 6% 的色母和 0.6% 合成抗氧剂, 通过搅 拌均匀混合, 其中合成抗氧剂由抗氧剂 1010 和抗氧剂 168 按质量比 1:1 配比制成, 得到混 合均匀的共混物。
     2、 将步骤 1 产生的混合物通过螺杆挤出机经 230℃熔融挤出, 挤出机及口模的温 度为 190℃, 使用的口模为衣架式平口模, 从口模挤出后经过三辊压光机得到厚度均匀的聚 丙烯板材 ; 3、 将聚丙烯板材进过冲压机冲孔, 将孔板进行升温至 95℃拉伸, 即得到 β 成核剂改性 的聚丙烯土工格栅。
     β 成核剂优选做成颗粒料, 使用 20% 的 β 成核剂和 80% 的聚丙烯, 以及 0.2%-1.0% 的合成抗氧剂, 合成抗氧剂由抗氧剂 1010 和抗氧剂 168 按质量比 1:1 配比而成, 将混合物 进行搅拌共混, 得到混合均匀的共混物, 将共混物通过双螺杆挤出机进行经 180℃ -230℃ 熔融共混, 熔体通过多孔板, 挤成条状物, 再通过切粒机切成长 3-7mm 长颗粒。
     使用时按前述 β 成核剂比例, 添加相应量的 β 成核剂颗粒与聚丙烯共混。
     聚合物改性中, 形态结构是影响材料性能的最基本因素之一, 不同的制备方法及 工艺条件会产生不同的形态结构, 形态结构的差异将导致材料性能的不同。聚丙烯的 α 晶
     型存在力学性能优异, 拉伸强度高的特点 ; 聚丙烯的 β 晶型存在韧性好和拉伸伸长率大的 优点, 因此使用 β 成核剂技术也是聚合物共混改性的方法之一。通过在聚合物中添加少量 的 β 成核剂, 在生产中形成大量的 β 晶型, 提高了聚丙烯土工格栅的抗冲击强度 ; 同时, 在 后续拉伸过程中, 韧性和拉伸性能优异的 β 晶型会转变成力学性能优异的 α 晶型, 又提高 了制品的拉伸强度, 达到了解决韧性、 拉伸伸长率和拉伸强度的的相容性问题。
     本发明思路 : 首先将 PP 颗粒和 β 成核剂颗粒、 色母颗粒进行共混, 再通过螺杆挤 出机的混合作用, 将 β 成核剂均匀分布在 PP 聚丙烯板材中, 既能够得到约占总结晶数 60% 左右的 β 晶型, 因此 PP 板材的抗冲击强度也得到较大提高, 大概提高 100%-300%。
     在土工格栅拉伸过程中, 在肋部的 β 晶型会在拉伸取向作用下发生晶型转变, 使 得肋部以及肋部与筋部结合处的 α 晶型比例增加, 同时由于通过成核剂得到的 β 晶型小 而致密, 因而转化而成的 α 晶型也小而致密, 因此土工格栅肋部的强度也得到较大提高, 大概提高 5%-20% ; 在筋部由于聚丙烯较少的受到拉伸取向的影响, 因而 β 晶型含量保持较 高, 使得聚丙烯土工格栅的低温抗冲击性能得到很大提高。
     与使用纯 PP 材料相比, 添加 β 成核剂后材料断裂伸长率提高到 700% 以上, 而纯 拉丝级 PP 断裂伸长率在 500% 左右 ; 添加 β 成核剂后材料断裂强度提高到 38-45MPa 左右, 而纯拉丝级 PP 断裂强度为 35MPa 左右。
     因此在添加 β 成核剂后, 相同厚度产品的强度提高 10%-30%, 单位面积重量下降 明显。5

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1、10申请公布号CN102093637A43申请公布日20110615CN102093637ACN102093637A21申请号201110022501622申请日20110120C08L23/12200601C08K13/02200601B29D28/0020060171申请人南昌天高新材料股份有限公司地址330000江西省南昌市国家经济技术开发区玉屏西大街72发明人殷勇刚郭熙何迪春张建平魏青云张萌严柏林曹东静邓俊万雪辉74专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人施秀瑾54发明名称一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法57摘要本发明公开一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法,。

2、其步骤是先采用0110的成核剂、36的色母、0210的合成抗氧剂进与100的聚丙烯进行共混,得到混合均匀的共混物,再将共混物通过螺杆挤出机经180230熔融挤出,熔体通过三辊压光机成型板材,板材经过冲压机使用模具进行冲孔,孔板经过升温至80100拉伸后制得。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN102093643A1/1页21一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的方法,其特征在于,其步骤是先采用0110的成核剂、36的色母、0210的合成抗氧剂进与100的聚丙烯进行共混,得到混合均匀的共混物,再将共混物通过螺杆挤出机经180230熔融挤出,熔体通过三。

3、辊压光机成型板材,板材经过冲压机使用模具进行冲孔,孔板经过升温至80100拉伸后制得。2根据权利要求1所述的成核剂改性聚丙烯土工格栅的方法,其特征在于,所述合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比11配比制成。权利要求书CN102093637ACN102093643A1/3页3一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法技术领域0001本发明涉及聚丙烯土工格栅制造领域,特别涉及一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法。背景技术0002随着土工合成材料行业的发展,越来越多的土工合成材料产品推向了市场,聚丙烯土工格栅的主要竞争就是在于产品性能和价格成本竞争。0003但是只靠一种聚合物来实现这些性能。

4、是不容易的。所以,聚丙烯土工格栅配方改性由此而生。由于聚丙烯土工格栅行业使用的原料为聚丙烯原料,所以配方改性重点在于对聚丙烯进行改性研究。0004在聚丙烯土工格栅中一个重要的改性就是增加聚丙烯土工格栅的强度。在制备高性能材料方面通过添加刚性体增强是一种普遍而有效的方法,使用刚性体改性得到的树脂增强效果明显,能够使得相同规格的土工格栅更薄。但是使用刚性体增强后,聚合物的拉伸伸长率又会有很大下降,又会导致土工格栅拉伸很短,导致产品单位面积重量上升,使得生产成本反而增加;另外在聚丙烯材料中添加刚性体,使得聚丙烯土工格栅中添加了多种组分,会影响聚丙烯土工格栅的抗化学腐蚀性等性能;同时对改性料进行造粒,。

5、均增加了生产成本,不利于达到低成本化的目的。发明内容0005本发明的目的是,增加聚丙烯土工格栅的强度,改善聚丙烯土工格栅抗冲击强度,抗化学腐蚀性,并且达到降低聚丙烯土工格栅生产成本的目的。0006本发明所采用技术方案是,一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法,其步骤是先采用成核剂0110、色母36、合成抗氧剂0210与聚丙烯100进行共混,得到混合均匀的共混物,再将共混物通过螺杆挤出机经180230熔融挤出,熔体通过三辊压光机成型板材,板材经过冲压机使用模具进行冲孔,孔板经过升温至80100拉伸后制得。所述合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比11配比制成。0007本发明取得的有益效。

6、果是,成核剂改性的聚丙烯土工格栅与普通的聚丙烯土工格栅相比,相同厚度下,产品的强度提高1030;产品的单肋长度提高540;冲击强度提高100300。具体实施方式0008以下结合实施例对本发明作进一步说明,一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法,其步骤是先采用0110的成核剂、36的色母、0210的合成抗氧剂与100的聚丙烯进行共混,得到混合均匀的共混物,再将共混物通过螺杆挤出机经180230熔融挤出,熔体通过三辊压光机成型板材,板材经过冲压机使用模具进行冲说明书CN102093637ACN102093643A2/3页4孔,孔板经过升温至80100拉伸后制得。所述合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧。

7、剂168按质量比11配比制成。0009实施例一一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法,其步骤是1、将01的成核剂、100的聚丙烯颗粒以及3的色母和02合成抗氧剂,通过搅拌均匀混合,其中合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比11配比制成,得到混合均匀的共混物。00102、将步骤1产生的混合物通过螺杆挤出机经190熔融挤出,挤出机及口模的温度为190,使用的口模为衣架式平口模,从口模挤出后经过三辊压光机得到厚度均匀的聚丙烯板材;3、将聚丙烯板材进过冲压机冲孔,将孔板进行升温至85拉伸,即得到成核剂改性的聚丙烯土工格栅。0011实施例二一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法,其步骤是1、将。

8、10的成核剂、100的聚丙烯颗粒以及4的色母和10合成抗氧剂,通过搅拌均匀混合,其中合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比11配比制成,得到混合均匀的共混物。00122、将步骤1产生的混合物通过螺杆挤出机经200熔融挤出,挤出机及口模的温度为200,使用的口模为衣架式平口模,从口模挤出后经过三辊压光机得到厚度均匀的聚丙烯板材;3、将聚丙烯板材进过冲压机冲孔,将孔板进行升温至90拉伸,即得到成核剂改性的聚丙烯土工格栅。0013实施例三一种成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法,其步骤是1、将05的成核剂、100的聚丙烯颗粒以及6的色母和06合成抗氧剂,通过搅拌均匀混合,其中合成抗氧剂由抗氧。

9、剂1010和抗氧剂168按质量比11配比制成,得到混合均匀的共混物。00142、将步骤1产生的混合物通过螺杆挤出机经230熔融挤出,挤出机及口模的温度为190,使用的口模为衣架式平口模,从口模挤出后经过三辊压光机得到厚度均匀的聚丙烯板材;3、将聚丙烯板材进过冲压机冲孔,将孔板进行升温至95拉伸,即得到成核剂改性的聚丙烯土工格栅。0015成核剂优选做成颗粒料,使用20的成核剂和80的聚丙烯,以及0210的合成抗氧剂,合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比11配比而成,将混合物进行搅拌共混,得到混合均匀的共混物,将共混物通过双螺杆挤出机进行经180230熔融共混,熔体通过多孔板,挤成条状。

10、物,再通过切粒机切成长37MM长颗粒。0016使用时按前述成核剂比例,添加相应量的成核剂颗粒与聚丙烯共混。0017聚合物改性中,形态结构是影响材料性能的最基本因素之一,不同的制备方法及工艺条件会产生不同的形态结构,形态结构的差异将导致材料性能的不同。聚丙烯的晶说明书CN102093637ACN102093643A3/3页5型存在力学性能优异,拉伸强度高的特点;聚丙烯的晶型存在韧性好和拉伸伸长率大的优点,因此使用成核剂技术也是聚合物共混改性的方法之一。通过在聚合物中添加少量的成核剂,在生产中形成大量的晶型,提高了聚丙烯土工格栅的抗冲击强度;同时,在后续拉伸过程中,韧性和拉伸性能优异的晶型会转变成。

11、力学性能优异的晶型,又提高了制品的拉伸强度,达到了解决韧性、拉伸伸长率和拉伸强度的的相容性问题。0018本发明思路首先将PP颗粒和成核剂颗粒、色母颗粒进行共混,再通过螺杆挤出机的混合作用,将成核剂均匀分布在PP聚丙烯板材中,既能够得到约占总结晶数60左右的晶型,因此PP板材的抗冲击强度也得到较大提高,大概提高100300。0019在土工格栅拉伸过程中,在肋部的晶型会在拉伸取向作用下发生晶型转变,使得肋部以及肋部与筋部结合处的晶型比例增加,同时由于通过成核剂得到的晶型小而致密,因而转化而成的晶型也小而致密,因此土工格栅肋部的强度也得到较大提高,大概提高520;在筋部由于聚丙烯较少的受到拉伸取向的影响,因而晶型含量保持较高,使得聚丙烯土工格栅的低温抗冲击性能得到很大提高。0020与使用纯PP材料相比,添加成核剂后材料断裂伸长率提高到700以上,而纯拉丝级PP断裂伸长率在500左右;添加成核剂后材料断裂强度提高到3845MPA左右,而纯拉丝级PP断裂强度为35MPA左右。0021因此在添加成核剂后,相同厚度产品的强度提高1030,单位面积重量下降明显。说明书CN102093637A。

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