CN101519478B - 一种聚丙烯接枝共聚物及其溶剂热制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种聚丙烯接枝共聚物及制备方法，原料配方由聚丙烯粒料、马来酸酐、苯乙烯、引发剂、分散剂组成，制备方法为将聚丙烯接枝物的原料在反应釜中按一定比例混合均匀，然后放在烘箱中恒温一段时间，将产物抽滤干燥。本发明的方法原料易得，制备步骤简单，操作简便，省时省力，生产成本低，易产业化。制得的聚丙烯接枝物具有很高的接枝率。

Description

一种聚丙烯接枝共聚物及其溶剂热制备方法
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种一种聚丙烯接枝共聚物及其溶剂热制备方法。
背景技术
聚丙烯是目前最具发展前途的热塑性高分子材料之一，对聚丙烯进行接枝改性，作为聚丙烯共混、复合材料的高性能增容剂，实现聚丙烯的工程化、高性能化，可望开拓聚丙烯的应用领域，对于提高聚丙烯的附加值、改善聚丙烯的消费结构具有特别重要的意义。
传统的聚丙烯接枝方法虽然各有优点，但其局限性也很大。其中固相接枝法就以反应温度低、接枝率高引起人们的注意，其主要缺点是体系散热不好、分散单体不均匀，而且需要聚合物的比表面大，最好是固体粉料，进一步提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的是要提供一种聚丙烯接枝共聚物及其溶剂热制备方法，该方法原料易得，制备步骤简单，操作简便，省时省力，生产成本低，易产业化。制得的聚丙烯接枝物具有很高的接枝率。
本发明聚丙烯接枝共聚物的原料配方，其特征在于：原料配方主要由聚丙烯粒料、马来酸酐和苯乙烯单体等组成，所述原料各组分的重量配比为：
聚丙烯                100份
马来酸酐              1～50份
苯乙烯                1～50份
混合溶剂              100～400份
复合引发剂            1～10份；
分散剂                1～20份。
本发明聚丙烯接枝共聚物的制备方法为：
(1)按所述聚丙烯接枝物原料配方将各组分加入反应釜中搅拌1～4h；
(2)将反应釜的温度升至130℃～200℃，搅拌反应1～10h；
(3)冷却至室温，取出产物进行抽滤、干燥，即得到聚丙烯接枝共聚物。本发明具有如下优点：
①反应体系密闭，使溶液不挥发，溶剂用量减少。
②反应体系密闭，在高温高压条件下，各物质处于气、液、固三态，在这种近似超临界条件下，溶剂溶解能力增强，单体扩散速率加快，提高了接枝率。
③对反应物要求小，应用范围广。
④工艺简单，操作简便，省时省力，成本低，可工业化。
具体实施方式
原料配方中各组分的重量配比为：
聚丙烯               100份
马来酸酐             1～50份
苯乙烯               1～50份
混合溶剂             100～400份
复合引发剂           1～10份
分散剂               1～20份。
以上原料中：聚丙烯为颗粒状的均聚聚丙烯；混合溶剂为二甲苯与水的混合溶剂；所述混合溶剂中：二甲苯与水按照体积比为3∶1～1∶3；复合引发剂为过氧化二苯甲酰与过氧化二异丙苯混合的引发剂；所述复合引发剂中过氧化二苯甲酰与过氧化二异丙苯的质量比为2∶1～1∶2；所述的分散剂为十二烷基硫酸钠。
在室温下，按所述聚丙烯接枝共聚物原料配方将各组分加入反应釜中搅拌1～4h；反应釜升温至130℃～200℃，搅拌反应1～10h；冷却至室温，取出产物进行抽滤、干燥，即得到聚丙烯接枝共聚物。
以下是本发明的几个具体实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
聚丙烯接枝共聚物
将60g聚丙烯，12g马来酸酐，12g苯乙烯，0.3g复合引发剂(过氧化二苯甲酰∶过氧化二异丙苯＝1∶1，按照质量比)，3g十二烷基硫酸钠，90g水和30g  甲苯加入反应釜中搅拌1h；将反应釜的温度升高至130℃，搅拌反应2h；冷却至室温，取出产物进行抽滤、干燥，即得到聚丙烯接枝共聚物。
实施例2
聚丙烯接枝共聚物
将40g聚丙烯，8g马来酸酐，8g苯乙烯，2.4g复合引发剂(过氧化二苯甲酰∶过氧化二异丙苯＝1∶1，按照质量比)，2g十二烷基硫酸钠，30g水和90g二甲苯加入反应釜中搅拌4h；将反应釜的温度升高至200℃，搅拌反应10h；冷却至室温，取出产物进行抽滤、干燥，即得到聚丙烯接枝共聚物。
实施例3
聚丙烯接枝共聚物
将20g聚丙烯，4g马来酸酐，4g苯乙烯，0.6g复合引发剂(过氧化二苯甲酰∶过氧化二异丙苯＝1∶1，按照质量比)，1g十二烷基硫酸钠，25mL水和25mL二甲苯加入反应釜中搅拌2h；将反应釜的温度升高至140℃，搅拌反应5h；冷却至室温，取出产物进行抽滤、干燥，即得到聚丙烯接枝共聚物。
本产品应用力学性能测试结果见表1
表1聚丙烯复合材料的力学性能
  简支梁冲击强度/KJ·m-2   断裂伸长率/％   弯曲模量/GPa   拉伸强度/MPa
  聚丙烯/玻纤   5.60   11.23   4.22   40.54
  聚丙烯/本发明产品/玻纤 7.60 14.74 5.25 57.83
从表1数据可以看出，本产品大大改善了聚丙烯/玻纤复合材料的力学性能；其原因在于，接枝PP中的极性基团与纤维表面上的极性基团产生化学作用，提高了界面粘结效果，起到界面增容作用，使两相得以更好地分散，改善复合材料的力学性能。

Claims (1)

1.一种聚丙烯接枝共聚物，其特征在于：所述聚丙烯接枝共聚物的原料配方中各组分的重量配比为：
聚丙烯        100份
马来酸酐      1～50份
苯乙烯        1～50份
混合溶剂      100～400份
复合引发剂    1～10份
分散剂  1～20份；
所述混合溶剂中：二甲苯与水按照体积比为3∶1～1∶3；所述复合引发剂为过氧化二苯甲酰与过氧化二异丙苯混合的引发剂；所述复合引发剂中过氧化二苯甲酰与过氧化二异丙苯的质量比为2∶1～1∶2；所述聚丙烯为颗粒状的均聚聚丙烯；所述的分散剂为十二烷基硫酸钠；所述的聚丙烯接枝共聚物的溶剂热制备方法，步骤为：
(1)按所述聚丙烯接枝物原料配方，将各组分加入反应釜中搅拌1～4h；
(2)将反应釜的温度升至130℃～200℃，搅拌反应1～10h；
(3)冷却至室温，取出产物进行抽滤、干燥，即得到聚丙烯接枝共聚物。
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