CN109535325B - 溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法。其包括以下步骤：将聚丙烯、降冰片烯及引发剂溶于溶剂中；在引发剂发解温度下搅拌反应，反应时间为3‑10小时；反应结束后趁热将产物倒入丙酮中沉析，冷却后真空抽滤，经丙酮反复洗涤后、真空抽滤后，烘干，得到降冰片烯聚丙烯接枝共聚物。该方法免去了传统方法从单体出发合成的复杂工艺，从聚合物出发，通过溶液接枝的方法得到降冰片烯接枝聚合物，更利于工业化生产。

Description

溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法
技术领域
本发明属于接枝共取物的制备领域，更具体而言，涉及一种溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法。
背景技术
降冰片烯聚合物具有良好的热固性，它极易溶于苯香族和环状溶剂中但不溶于水。同时，降冰片烯的基团的结构使得它在交换膜，光电材料，润滑油领域有着很大的进步空间。而传统的合成方法，都是从降冰片烯及其衍生物单体出发，与其它单体通过自由基聚合、阳离子聚合、加成聚合、易位开环聚合等方式得到，该方法得到的产物分子量较低，反应条件苛刻，反应过程复杂，大大限制了其工业化生产。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明从聚合物出发，选用聚丙烯作为主链，采用溶液接枝法将降冰片烯接枝到聚丙烯主链上，得到降冰片烯聚丙烯接枝共聚物，该方法工艺简单，可用于工业化大型生产。
本发明的溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法，其特征在于按照以下操作步骤：（1）制备溶液：将聚丙烯在高温下溶于溶剂中，后在搅拌及加热的条件下加入降冰片烯及引发剂，至全部溶解；
（2）溶液反应：将溶液升温至引发剂分解温度之上，在搅拌的条件下反应3-10小时；
（3）产物的沉降：反应结束后趁热将产物倒入丙酮中沉析，冷却致室温后抽滤，之后用丙酮反复洗涤、抽滤后，烘干，得到降冰片烯聚丙烯接枝共聚物。
进一步地，所述步骤（1）中，所用原料其组分按重量百分比计包括：聚丙烯10%-50%、溶剂45%-90%、降冰片烯0.35%-5%、引发剂0.5%-5%；步骤（3）中丙酮用量按重量计为聚丙烯用量的1-3倍。
进一步地，所述步骤（1）中溶剂为丙烯高温溶剂，溶解温度为100-135℃。
更进一步地，所述溶剂为二甲苯和/或十氢萘。
更进一步地，所述引发剂为过氧化苯甲酰及其衍生物、偶氮二异丁腈及其衍生物、2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷及其衍生物、过氧化二异丙苯及其衍生物、过氧化环己酮及其衍生物中的一种或几种。
再进一步地，所述步骤（2）结束后需立即进行步骤（3），所述步骤（3）中采用丙酮反复洗涤次数为1-5次。
本发明的实质性特点和显著的技术进步在于：本发明从聚合物出发，选用聚丙烯作为主链，采用溶液接枝法将降冰片烯接枝到聚丙烯主链上，得到降冰片烯聚丙烯接枝共聚物，该方法工艺简单，可用于工业化大型生产。
附图说明
图1是实施例1产品红外光谱图；
图2是实施例2产品红外光谱图；
图3是实施例3产品红外光谱图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的是实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所述的溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法包括以下步骤：
（1）溶液的制备：将聚丙烯在高温下溶于溶剂中，后在搅拌及加热的条件下加入降冰片烯及引发剂，至全部溶解；
（2）溶液反应：将溶液升温至引发剂分解温度之上，在搅拌的条件下反应3-10小时；
（3）产物的沉降：反应结束后趁热将产物倒入丙酮中沉析，冷却致室温后抽滤，之后用丙酮反复洗涤、抽滤后，烘干，得到降冰片烯聚丙烯接枝共聚物。
优选地，所述步骤（1）中，所用原料其组分按重量百分比计包括：聚丙烯10%-50%、溶剂45%-90%、降冰片烯0.35%-5%、引发剂0.5%-5%；步骤（3）中丙酮用量按重量计为聚丙烯用量的1-3倍。步骤（1）中溶剂可以为二甲苯、十氢萘等丙烯高温溶剂中的一种或几种，溶解温度为100-135℃。所述步骤（2）中的引发剂可为过氧化苯甲酰及其衍生物、偶氮二异丁腈及其衍生物、2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷及其衍生物、过氧化二异丙苯及其衍生物、过氧化环己酮及其衍生物中的一种或几种。
此外，为了除去未反应除冰片烯、引发剂及聚丙烯降解所生产的小分子物质，步骤（2）结束后需立即进行步骤（3），采用少量丙酮反复洗涤次数为1-5次。
实施例1
取20克聚丙烯在135℃下，溶于80ml二甲苯中，待聚丙烯全部溶解后，将0.35g降冰片烯、0.8g过氧化二异丙苯加入到其中，搅拌加热反应6小时。反应结束后，趁热将共聚物倒入60ml丙酮中，沉降、抽滤，用20ml丙酮分4次洗涤产品，后过滤，烘干。其红外谱图如下：972.17 cm-1对应着降冰片烯特征峰，证明产品中含有降冰片烯聚丙烯接枝共聚物，该产品非降冰片烯聚丙烯接枝共聚物纯物质，而是降冰片烯聚丙烯接枝共聚物、未接枝的聚丙烯及降解的长链聚丙烯等的混合物。
实施例2
取20克聚丙烯在135℃下，溶于80ml二甲苯中，待聚丙烯全部溶解后，将0.35g降冰片烯、0.53g过氧化二异丙苯及0.47g过氧化二苯甲酰加入到其中，搅拌加热反应5小时。反应结束后，趁热将共聚物倒入60ml丙酮中，沉降、抽滤，用20ml丙酮分4次洗涤产品，后过滤，烘干。其红外谱图如下：972.68 cm-1对应着降冰片烯特征峰，证明产品中含有降冰片烯聚丙烯接枝共聚物，该产品非降冰片烯聚丙烯接枝共聚物纯物质，而是降冰片烯聚丙烯接枝共聚物、未接枝的聚丙烯及降解的长链聚丙烯等的混合物。
实施例3
取20克聚丙烯在135℃下，溶于80ml十氢萘中，待聚丙烯全部溶解后，将1g降冰片烯、0.4g偶氮二异丁腈及0.6g过氧化二苯甲酰加入到其中，搅拌加热反应10小时。反应结束后，趁热将共聚物倒入40ml丙酮中，沉降、抽滤，用40ml丙酮分5次洗涤产品，后过滤，烘干。其红外谱图3所示：972.74 cm-1对应着降冰片烯特征峰，证明产品中含有降冰片烯聚丙烯接枝共聚物，该产品非降冰片烯聚丙烯接枝共聚物纯物质，而是降冰片烯聚丙烯接枝共聚物、未接枝的聚丙烯及降解的长链聚丙烯等的混合物。
通过以上描述可以看出，本发明从聚合物出发，选用聚丙烯作为主链，采用溶液接枝法将降冰片烯接枝到聚丙烯主链上，得到降冰片烯聚丙烯接枝共聚物，该方法工艺简单，可用于工业化大型生产。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (4)

1.溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法，其特征在于按照以下操作步骤：（1）制备溶液：将聚丙烯在高温下溶于溶剂中，后在搅拌及加热的条件下加入降冰片烯及引发剂，至全部溶解；
（2）溶液反应：将溶液升温至引发剂分解温度之上，在搅拌的条件下反应3-10小时；
（3）产物的沉降：反应结束后趁热将产物倒入丙酮中沉析，冷却至 室温后抽滤，之后用丙酮反复洗涤、抽滤后，烘干，得到降冰片烯聚丙烯接枝共聚物；
所述步骤（1）中，所用原料其组分按重量百分比计包括：聚丙烯10%-50%、溶剂45%-90%、降冰片烯0.35%-5%、引发剂0.5%-5%；步骤（3）中丙酮用量按重量计为聚丙烯用量的1-3倍，所述步骤（1）中溶剂为丙烯高温溶剂，溶解温度为100-135℃。
2.根据权利要求1所述的溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法，其特征在于：所述溶剂为二甲苯和/或十氢萘。
3.根据权利要求1所述的溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酰及其衍生物、偶氮二异丁腈及其衍生物、2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷及其衍生物、过氧化二异丙苯及其衍生物、过氧化环己酮及其衍生物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的溶液法制备降冰片烯接枝聚丙烯的方法，其特征在于：所述步骤（2）结束后需立即进行步骤（3），所述步骤（3）中采用丙酮反复洗涤次数为1-5次。
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