CN108641641A - 一种马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
为了缩短铝塑复合膜的生产周期、减少铝塑复合膜的加工步骤、提升良品率、并减少VOC的释放,本发明提出一种马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,采用阳离子型大分子粘度调节剂,起到很好的空间阻隔效果,使得接枝后的聚丙烯在融熔状态下具有很好的流动性,同时具有抗氧化效果。采用此方法制备出来的热熔胶,可以在加热融熔的状态下将铝塑复合膜的各层结构进行连接,并且在冷却后马来酸酐接枝的热熔胶即可固化,各膜层之间即可连接牢固。且采用热熔胶的方式将铝塑复合膜的各层之间进行粘贴,由于没有使用到有机溶剂,则减少了VOC的释放。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于铝塑复合膜中的铝箔层与CPP层、铝箔层与尼龙层、尼龙层与PET层之间结合的热熔胶,具体的涉及到一种马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法。
背景技术
目前,现有的铝塑复合膜均采用多层结构,其至少包括:内部热封层、中部铝箔层、外部尼龙保护层,或者更多层的结构,而外部热封层、内部铝箔层和外部尼龙保护层、以及其他的结构层之间的连接通常采用涂布胶水的方式进行粘合,但是在塑料表面或者在铝箔表面涂布液态胶的工艺较为复杂,且耗费的时间周期会比较长,假如一款铝塑复合膜仅仅只有内部热封层、中部铝箔层和外部尼龙保护层,那么其需要在铝箔层的一面涂布上液态胶,然后将尼龙层粘附在液态胶水上,并在60℃的环境下老固化6天,液态胶才能凝固,在铝箔层与尼龙层粘贴牢固后,需要在铝箔层的另外一面再涂布上液态胶水,然后将热封层粘附在液态胶水上,并在60℃的环境下老固化6天,液态胶完全凝固,热封层与铝箔层粘贴牢固,所以仅含有三层结构的铝塑复合膜将要经过12天的老固化才能完成成品制作,同时由于加工的周期比较长,所以良品率并不高。
再者,现在的铝塑复合膜为了达到更优的性能,其结构已经远远不至三层,采用液态胶来进行粘合,将会使得生产周期延长。同时生产周期延长,必然带来占库存严重,同时也会增加成本,且工艺复杂,良品率下降。
另外,液态胶中含有有机溶剂,所以在老固化的过程中,会释放出大量的VOC.对环境不利。
发明内容
为了解决以上问题,缩短铝塑复合膜的生产周期、减少铝塑复合膜的加工步骤、提升良品率、并减少VOC的释放,本发明提出一种马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,采用此方法制备出来的热熔胶,可以在加热融熔的状态下将铝塑复合膜的各层结构进行连接,并且在冷却后马来酸酐接枝的热熔胶即可固化,各膜层之间即可连接牢固。且采用热熔胶的方式将铝塑复合膜的各层之间进行粘贴,由于没有使用到有机溶剂,则减少了VOC的释放。
一种马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,其包括如下步骤:
一、将引发剂与苯乙烯混合、溶解,配成含有引发剂的苯乙烯溶液;
二、将粘度调节剂添加到含有引发剂的苯乙烯溶液中,并进行搅拌混合;
三、将聚丙烯与马来酸酐搅拌形成混合物;
四、将聚丙烯与马来酸酐的混合物输入双螺杆挤出机,待其熔融后,将步骤二中含有粘度调节剂、引发剂的苯乙烯溶液在双螺杆挤出机的不同螺筒段连续计量输入,进行融熔接枝反应;
五、在融熔接枝反应后期,加入粘度调节剂,得到本发明的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶。
融熔接枝反应中各物料的质量配比如下:
其中,聚丙烯为均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯中的至少一种。
其中,聚丙烯可以为聚丙烯料粒,也可以是不含抗氧剂的聚丙烯粉料。
其中引发剂采用氧化物类引发剂,其包括:过氧二乙丙苯、过氧化二叔丁基、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化苯甲酰)己烷、叔丁基异丙基过氧化物、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、过氧化环己酮、1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4-双(过氧化叔丁基)戊酸正丁酯、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化醋酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、叔丁基过氧化苯甲酸酯或二叔丁基过氧化物中的一种或多种。
其中,黏度调节剂为阳离子聚丙烯酰胺、阳离子改性的2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚。
所述双螺杆挤出机的长径比为46∶1。
所述双螺杆挤出机采用两台串联使用,组成双阶双螺杆挤出机,每台双螺杆挤出机的长径比为23∶1。
其中,聚丙烯熔融接枝的温度为170℃~220℃。
采用本发明的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,其特点在于:一方面引入辅助单体苯乙烯,通过苯乙烯稳定聚丙烯大分子自由基,以及苯乙烯与马来酸酐的交替共聚,既抑制聚丙烯的降解,又提高马来酸酐的接枝率;另一方面,聚丙烯和马来酸酐混合加入双螺杆挤出机,待其融熔后,将粘度调节剂/引发剂/苯乙烯溶液,在双螺杆挤出机的不同螺筒段多次连续计量输入,这样可以使得每次的引发剂加入量减少,使得引发剂的浓度比一次加入明显降低,使得自由基的浓度相对于马来酸酐的浓度要高很多,使得自由基反应平稳,接枝反应时间较长,提高了接枝率。同时,采用阳离子型大分子粘度调节剂,阳离子聚丙烯酰胺、阳离子改性的2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚本身具有抗氧化的作用,同时因为其分子量较大,分子链较长,起到很好的空间阻隔效果,使得接枝后的聚丙烯在融熔状态下具有很好的流动性。
采用本发明的方法制备出来的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶,在加热熔融后,具有较好的流动性和延展性,同时,可以在10s~20s的时间内将铝箔与塑料、或者塑料与塑料之间进行粘贴,应用效果良好。
具体实施方式
下面结合具体实施案例做进一步说明。
具体实施案例1:
将1.5kg苯乙烯和0.25kg引发剂双(叔丁基过氧化异丙基)苯混合,溶解。将粘度调节剂阳离子聚丙烯酰胺0.2kg添加到含有引发剂的苯乙烯溶液中,并进行搅拌混合。将均聚聚丙烯100kg和马来酸酐3.6kg在高混机内混合均匀。然后聚丙烯和马来酸酐按照1.4kg/min的速度喂入螺杆直径55mm,长径比为46∶1,总共13个螺筒段的双螺杆挤出机中,粘度调节剂/引发剂/苯乙烯溶液分2个喂料口通过两个计量泵输入,第一个喂料口在第四螺筒段、第二个喂料口在第七螺筒段,每个喂料口的速度分别为13.17g/min,螺筒温度设置为180℃~190℃,挤出机器的转速为90rpm。
具体实施案例2:
将5kg苯乙烯和0.5kg引发剂2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化乙烷混合,溶解。将粘度调节剂阳离子改性2,6-二叔丁基-4-2基苯酚0.3kg添加到含有引发剂的苯乙烯溶液中,并进行搅拌混合。将共聚聚丙烯100kg和马来酸酐5.3kg在高混机内混合均匀。然后共聚聚丙烯和马来酸酐按1.4kg/min的速度喂入螺杆直径55mm,长径比为46∶1,总共13个螺筒段的双螺杆挤出机中,粘度调节剂/引发剂/苯乙烯溶液分2个喂料口通过两个计量泵输入,第一个喂料口在第四螺筒段、第二个喂料口在第七螺筒段,每个喂料口的速度分别为38.6g/min,螺筒温度设置为175℃~210℃,挤出机器的转速为90rpm。
具体实施案例3:
将12kg苯乙烯和0.65kg引发剂过氧化醋酸叔丁酯混合,溶解。将均聚聚丙烯100kg和马来酸酐6.9kg在高混机内混合均匀。将粘度调节剂阳离子改性2,6-二叔丁基-4-2基苯酚0.5kg添加到含有引发剂的苯乙烯溶液中,并进行搅拌混合。然后均聚聚丙烯和马来酸酐按照1.4kg/min的速度喂入螺杆直径55mm,长径比为46∶1,总共13个螺筒段的双螺杆挤出机中,粘度调节剂/引发剂/苯乙烯溶液分2个喂料口通过两个计量泵输入,第一个喂料口在第四螺筒段、第二个喂料口在第七螺筒段,每个喂料口的速度分别为86.10g/min,螺筒温度设置为180℃~190℃,挤出机器的转速为90rpm。
将以上具体实施案例1~3中制备而成的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶加热到180℃检测其流动性,并将其暴露在室温下,观察其在多长时间内固定成型。其检测结果如下:
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
熔体流动速度(g/min) | 56 | 51 | 53 |
冷却成型时间(s) | 11 | 12 | 11 |
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,其包括如下步骤:
一、将引发剂与苯乙烯混合、溶解,配成含有引发剂的苯乙烯溶液;
二、将粘度调节剂添加到含有引发剂的苯乙烯溶液中,并进行搅拌混合;
三、将聚丙烯与马来酸酐搅拌形成混合物;
四、将聚丙烯与马来酸酐的混合物输入双螺杆挤出机,待其熔融后,将步骤二中含有粘度调节剂、引发剂的苯乙烯溶液在双螺杆挤出机的不同螺筒段连续计量输入,进行融熔接枝反应;
其中,融熔接枝反应中各物料的质量配比如下:
其特征在于:黏度调节剂为阳离子聚丙烯酰胺、阳离子改性的2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚。
2.如权利要求1所述的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,其特征在于:聚丙烯为均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯中的至少一种。
3.如权利要求1所述的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,其特征在于:聚丙烯可以为聚丙烯料粒,也可以是不含抗氧剂的聚丙烯粉料。
4.如权利要求1所述的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,其特征在于:引发剂包括:过氧二乙丙苯、过氧化二叔丁基、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化苯甲酰)己烷、叔丁基异丙基过氧化物、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、过氧化环己酮、1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4-双(过氧化叔丁基)戊酸正丁酯、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化醋酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、叔丁基过氧化苯甲酸酯或二叔丁基过氧化物中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,其特征在于:所述双螺杆挤出机的长径比为46∶1。
6.如权利要求1所述的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,其特征在于:所述双螺杆挤出机采用两台串联使用,组成双阶双螺杆挤出机,每台双螺杆挤出机的长径比为23∶1。
7.如权利要求1所述的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶的制备方法,其特征在于:聚丙烯熔融接枝的温度为170℃~220℃。
8.根据权利要求1~7中任意所述的方法制备出来的马来酸酐接枝的聚丙烯的热熔胶。
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