CN104592452A - 一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，本发明首先采用聚丙烯可控流变技术，将聚丙烯树脂添加有机过氧化物降解剂进行可控性降解，该技术是采用有机过氧化物将聚丙烯树脂中高分子链断裂，使产品聚丙烯相对分子质量变低及相对分子质量分布变窄，流动性能得到改善，而其他性能基本不变；然后采用聚丙烯熔融接枝法将极性单体接到聚丙烯的分子主链上，由于聚丙烯相对分子质量变低且流动性变好，使得高分子的化学反应变得容易，从而显著提高了聚丙烯的接枝率。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体的说是一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法。
背景技术
聚丙烯（PP）具有良好的物理、化学性质，且价格低廉，作为高分子材料在生活生产中得到了广泛应用。由于其结构上由碳和氢构成，化学性质呈现为非极性，同时表面能低导致了它的染色性、粘结性、亲水性及与其他极性高分子或无机填料的相容性很差，故应用范围受到限制。将聚丙烯极性化能很好地克服上述缺点, 这一课题的研究一直受到人们重视。聚丙烯极性化可通过多种方法（溶液法、熔融法、固相法）在其链上引入带有极性官能团的单体来实现，如引入丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸环氧丙酯（GMA）、马来酸酐（MAH）等。接枝极性官能团的聚丙烯可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性、偶联性和相容性的桥梁，如极性聚丙烯接枝物具有较强的相容性，可作为极性聚合物（聚酯、聚酰胺等）与聚烯烃树脂的相容剂。极性聚丙烯接枝物使聚丙烯表面的粘附性增强，从而使其与涂料、玻璃、金属、碳纤维等材料能更好地粘结在一起。极性聚丙烯接枝物还可以极大地改善填料和聚丙烯亲和性以及填料的分散性，故能有效地增强填料在聚丙烯中的分散，从而提高填充聚丙烯的拉伸和冲击强度，可以作为无机增强材料（玻璃纤维）和填充材料（碳酸钙、滑石粉等）与聚丙烯之间的偶联剂；由于极性聚丙烯接枝物是高分子与小分子的化学反应而生成，该反应速率受聚丙烯的熔体粘度影响大，通常接枝率不高，在1%左右，这限制了极性聚丙烯接枝物的应用。
发明内容
针对上述极性聚丙烯接枝物接枝率不高而限制了极性聚丙烯接枝物应用的问题，本发明提供一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）按照重量份数计，将100份聚丙烯树脂与1~5份过氧化物于高速混合机中混合5min，然后加入混炼器中，于转速20～50rpm、温度170～190℃条件下反应5～10min，备用，所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，所述的过氧化物为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)已烷、过氧化二叔丁基或双(过氧化叔丁基)二异丙苯；
2）向所述步骤1）所得的反应物中加入0.2~0.5份过氧化二苯甲酰和10~20份极性单体，继续反应5～10min，停止反应，即得高接枝率聚丙烯改性料，所述的极性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸环氧丙酯或马来酸酐；
所述步骤1）中将100份聚丙烯树脂与3份过氧化物于高速混合机中混合5min，然后加入混炼器中，于转速40rpm、温度180℃条件下反应8min；
所述步骤2）中向所述步骤1）所得的反应物中加入0.3份过氧化二苯甲酰和15份极性单体，继续反应8min，停止反应，即得高接枝率聚丙烯改性料。
本发明的有益效果：
本发明提供的高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，首先将聚丙烯树脂添加有机过氧化物降解剂进行可控性降解，该技术是采用有机过氧化物将聚丙烯树脂中高分子链断裂，使产品聚丙烯相对分子质量变低及相对分子质量分布变窄，流动性能得到改善, 而其他性能基本不变；然后采用聚丙烯熔融接枝法将极性单体接到聚丙烯的分子主链上，由于聚丙烯相对分子质量变低且流动性变好，使得高分子的化学反应变得容易，从而显著提高了聚丙烯的接枝率；本方法生产接枝聚丙烯生产工艺简单，易操作，具有较低的熔融加工温度且接枝率高的特点，接枝率可达4~5%。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
实施例1
一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）按照重量份数计，将100份均聚聚丙烯树脂与3份过氧化二异丙苯于高速混合机中混合5min，然后加入混炼器中，于转速40rpm、温度180℃条件下反应8min，备用；
2）向所述步骤1）所得的反应物中加入0.3份过氧化二苯甲酰和15份极性单体丙烯酸，继续反应8min，停止反应，即得高接枝率聚丙烯改性料，其接枝率为5%。
实施例2
一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）按照重量份数计，将100份共聚聚丙烯树脂与1份2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)已烷于高速混合机中混合5min，然后加入混炼器中，于转速20rpm、温度190℃条件下反应5min，备用；
2）向所述步骤1）所得的反应物中加入0.2份过氧化二苯甲酰和10份极性单体甲基丙烯酸环氧丙酯，继续反应5min，停止反应，即得高接枝率聚丙烯改性料，其接枝率为4%。
实施例3
一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1）按照重量份数计，将100份均聚聚丙烯树脂与5份过氧化二叔丁基于高速混合机中混合5min，然后加入混炼器中，于转速50rpm、温度190℃条件下反应10min，备用；
2）向所述步骤1）所得的反应物中加入0.5份过氧化二苯甲酰和20份极性单体马来酸酐，继续反应10min，停止反应，即得高接枝率聚丙烯改性料，其接枝率为5%。
实施例4
一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）按照重量份数计，将100份共聚聚丙烯树脂与3份双(过氧化叔丁基)二异丙苯于高速混合机中混合5min，然后加入混炼器中，于转速30rpm、温度180℃条件下反应8min；
2）向所述步骤1）所得的反应物中加入0.4份过氧化二苯甲酰和20份极性单体，继续反应10min，停止反应，即得高接枝率聚丙烯改性料，其接枝率为4.5%。
本发明首先采用聚丙烯可控流变技术，将聚丙烯树脂添加有机过氧化物降解剂进行可控性降解，该技术是采用有机过氧化物将聚丙烯树脂中高分子链断裂，使产品聚丙烯相对分子质量变低及相对分子质量分布变窄，流动性能得到改善，而其他性能基本不变；然后采用聚丙烯熔融接枝法将极性单体接到聚丙烯的分子主链上，由于聚丙烯相对分子质量变低且流动性变好，使得高分子的化学反应变得容易，从而显著提高了聚丙烯的接枝率；本方法生产接枝聚丙烯生产工艺简单，易操作，具有较低的熔融加工温度且接枝率高的特点，接枝率可达4~5%。
Claims (3)
1. 一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1）按照重量份数计，将100份聚丙烯树脂与1~5份过氧化物于高速混合机中混合5min，然后加入混炼器中，于转速20～50rpm、温度170～190℃条件下反应5～10min，备用，所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，所述的过氧化物为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)已烷、过氧化二叔丁基或双(过氧化叔丁基)二异丙苯；
2）向所述步骤1）所得的反应物中加入0.2~0.5份过氧化二苯甲酰和10~20份极性单体，继续反应5～10min，停止反应，即得高接枝率聚丙烯改性料，所述的极性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸环氧丙酯或马来酸酐。
2. 如权利要求1所述的高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中将100份聚丙烯树脂与3份过氧化物于高速混合机中混合5min，然后加入混炼器中，于转速40rpm、温度180℃条件下反应8min。
3. 如权利要求1所述的高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中向所述步骤1）所得的反应物中加入0.3份过氧化二苯甲酰和15份极性单体，继续反应8min，停止反应，即得高接枝率聚丙烯改性料。
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