CN112940153A - 一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，属于树脂组合物技术领域。该方法采用十段加热筒的三螺杆挤出机实现高分子聚合物反应接枝改性极性单体；将所述极性单体、引发剂、接枝促进剂、润滑剂和抗氧剂组成的混合物分成多份，第一份和所述高分子聚合物混合后加入到三螺杆机中进行反应，反应结束后将剩余多份原料混合物按相同的时间间隔加入。采用三螺杆挤出机作为反应器，可以有效延长反应时间；同时引发剂通过多段喂料的方式加入，改变现有工艺中引发剂一次性投入的方法，有效提高接枝率。

Description

一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法
技术领域
本发明属于树脂组合物技术领域，具体涉及一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法。
背景技术
接枝后的聚合物可以提高不同基材的粘合力，充当粘结层或粘结改性剂，如包胶体系、多层共挤膜、铝塑板、管道热熔胶等。目前接枝聚合物生产工艺有多种，比如原料共混后直接主喂料下料进入挤出机，通过水冷拉条、造粒、循环干燥方式实现；在原有基础上，变更接枝反应机理，不使用过氧化物引发剂接枝技术，而是使用超临界二氧化碳或者超声波引发接枝技术，以降低或取消过氧化物引发剂的使用；先制作高接枝聚合物，再通过物理共混的方式得到想要的混合复配体系；现有多种制备方法具有生产过程简单，对多种聚合物基材均适用，但是也存在一定的缺陷，比如单体接枝率偏低（一般都在2%以下，大部分都只有1%不到），没有聚合反应的效果好；单体残余较为严重，接枝率越高产品气味越大；引发剂残余严重，后反应现象严重，影响后续使用；部分体系（主要是乙烯基体系）交联现象严重，容易出现黄点、凝胶、黑点，影响后端使用。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，采用三螺杆挤出机作为反应器，可以有效延长反应时间；同时引发剂通过多段喂料的方式加入，改变现有工艺中引发剂一次性投入的方法，有效提高接枝率。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，采用十段加热筒的三螺杆挤出机实现高分子聚合物反应接枝改性极性单体；将所述极性单体、引发剂、接枝促进剂、润滑剂和抗氧剂组成的混合物分成多份，第一份和所述高分子聚合物混合后加入到三螺杆机中进行反应，反应结束后将剩余多份原料混合物按相同的时间间隔加入。
所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，所述混合物平分为质量相等的4份，每一份反应0.5~2.5min后间隔1.5~3.5h加入下一份。
所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，所述三螺杆挤出机第一段温度为50~100℃，第二段的温度为80~150℃，第三段的温度为100~200℃，第四段至第十段温度为150~280℃；螺杆转速为150~380r/min。
所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，所述三螺杆挤出机第一段温度为80~95℃，第二段的温度为100~120℃，第三段的温度为130~180℃，第四段至第十段温度为200~250℃；螺杆转速为200~280r/min。
所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，所述三螺杆挤出机第一段温度为90℃，第二段的温度为115℃，第三段的温度为155℃，第四段至第十段温度为220℃；螺杆转速为255r/min。
所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，所述高分子聚合物为PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、POE（乙烯-辛烯共聚物）、PPO（聚苯醚）、SEBS（SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物）；所述极性单体为MAH（马来酸酐）、GMA（甲基丙烯酸缩水甘油酯）；所述引发剂为DCP（过氧化二异丙苯）、双25（2,5-二甲基-双（叔丁过氧基）己烷）；所述接枝促进剂苯乙烯或PP（聚丙烯），润滑剂为PE蜡、硬脂酸钙或硬脂酸锌，抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂1010。
所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，接枝改性反应用各原料重量份数分别为：高分子聚合物100~150份，极性单体1.0~4.5份，引发剂0.03~0.5份，接枝促进剂0.10~0.20份，润滑剂0.05~0.10份，抗氧剂0.05~0.15份。
所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，接枝改性反应用各原料重量份数分别为：高分子聚合物115~135份，极性单体2.0~3.5份，引发剂0.15~0.35份，接枝促进剂0.15~0.20份，润滑剂0.05~0.08份，抗氧剂0.10~0.15份。
所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，接枝改性反应用各原料重量份数分别为：高分子聚合物125份，极性单体2.8份，引发剂0.26份，接枝促进剂0.17份，润滑剂0.06份，抗氧剂0.13份。
所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，包括以下步骤：
（1）将极性单体2.8份、引发剂0.26份、接枝促进剂0.17份、润滑剂0.06份和抗氧剂0.13份按照重量份数混合均匀，然后平分为质量相等的4份，备用；
（2）设置三螺杆挤出机第一段温度为90℃，第二段的温度为115℃，第三段的温度为155℃，第四段至第十段温度为220℃；螺杆转速为255r/min；
（3）第一份混合物和所述高分子聚合物125份混合后加入到三螺杆机中，反应0.5~2.5min，反应结束后间隔1.5~3.5h加入第二份混合物，按照上述方法分别加入第三份混合物和第四份混合物，反应结束后得到产物。
有益效果：与现有的技术相比，本发明的优点包括：
本发明采用三螺杆挤出机作为反应器，可以有效延长反应时间；同时引发剂通过多段喂料的方式加入，改变现有工艺中引发剂一次性投入的方法，有效提高接枝率。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，包括以下步骤：
（1）将MAH 1.5份、DCP 0.10份、苯乙烯0.13份、硬脂酸钙0.06份和抗氧剂10100.13份按照重量份数混合均匀，然后平分为质量相等的4份，备用；
（2）设置三螺杆挤出机第一段温度为50℃，第二段的温度为85℃，第三段的温度为115℃，第四段至第十段温度为160℃；螺杆转速为185r/min；
（3）第一份混合物和PP 125份混合后加入到三螺杆机中，反应0.5min，反应结束后间隔1.5h加入第二份混合物，按照上述方法分别加入第三份混合物和第四份混合物，反应结束后得到产物；测试产物接枝率为62%。
实施例2
一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，包括以下步骤：
（1）将MAH 2.8份、双25 0.26份、苯乙烯0.17份、硬脂酸钙0.06份和抗氧剂10100.13份按照重量份数混合均匀，然后平分为质量相等的4份，备用；
（2）设置三螺杆挤出机第一段温度为90℃，第二段的温度为115℃，第三段的温度为155℃，第四段至第十段温度为220℃；螺杆转速为255r/min；
（3）第一份混合物和EVA 100份混合后加入到三螺杆机中，反应1.5min，反应结束后间隔2.0h加入第二份混合物，按照上述方法分别加入第三份混合物和第四份混合物，反应结束后得到产物；测试产物接枝率为69%。
实施例3
一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，包括以下步骤：
（1）将GMA 3.5份、DCP 0.35份、苯乙烯0.20份、硬脂酸钙0.08份和抗氧剂10100.15份按照重量份数混合均匀，然后平分为质量相等的4份，备用；
（2）设置三螺杆挤出机第一段温度为95℃，第二段的温度为120℃，第三段的温度为180℃，第四段至第十段温度为250℃；螺杆转速为280r/min；
（3）第一份混合物和PPO 150份混合后加入到三螺杆机中，反应2.5min，反应结束后间隔1.5h加入第二份混合物，按照上述方法分别加入第三份混合物和第四份混合物，反应结束后得到产物；测试产物接枝率为60%。
实施例4
一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，包括以下步骤：
（1）将MAH 2.8份、DCP 0.26份、苯乙烯0.17份、硬脂酸钙0.06份和抗氧剂10100.13份按照重量份数混合均匀，然后平分为质量相等的4份，备用；
（2）设置三螺杆挤出机第一段温度为90℃，第二段的温度为115℃，第三段的温度为155℃，第四段至第十段温度为220℃；螺杆转速为255r/min；
（3）第一份混合物和PE 125份混合后加入到三螺杆机中，反应2.5min，反应结束后间隔3.0h加入第二份混合物，按照上述方法分别加入第三份混合物和第四份混合物，反应结束后得到产物；测试产物接枝率为45%。
实施例5
一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，包括以下步骤：
（1）将GMA 2.8份、双25 0.26份、苯乙烯0.17份、硬脂酸钙0.06份和抗氧剂10100.13份按照重量份数混合均匀，然后平分为质量相等的4份，备用；
（2）设置三螺杆挤出机第一段温度为80℃，第二段的温度为120℃，第三段的温度为170℃，第四段至第十段温度为235℃；螺杆转速为255r/min；
（3）第一份混合物和PP 125份混合后加入到三螺杆机中，反应0.5min，反应结束后间隔2.0h加入第二份混合物，按照上述方法分别加入第三份混合物和第四份混合物，反应结束后得到产物；测试产物接枝率为53%。

Claims (10)

1.一种高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，采用十段加热筒的三螺杆挤出机实现高分子聚合物反应接枝改性极性单体；将所述极性单体、引发剂、接枝促进剂、润滑剂和抗氧剂组成的混合物分成多份，第一份和所述高分子聚合物混合后加入到三螺杆机中进行反应，反应结束后将剩余多份原料混合物按相同的时间间隔加入。
2.根据权利要求1所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，所述混合物平分为质量相等的4份，每一份反应0.5~2.5min后间隔1.5~3.5h加入下一份。
3.根据权利要求1所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，所述三螺杆挤出机第一段温度为50~100℃，第二段的温度为80~150℃，第三段的温度为100~200℃，第四段至第十段温度为150~280℃；螺杆转速为150~380r/min。
4.根据权利要求1所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，所述三螺杆挤出机第一段温度为80~95℃，第二段的温度为100~120℃，第三段的温度为130~180℃，第四段至第十段温度为200~250℃；螺杆转速为200~280r/min。
5.根据权利要求1所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，所述三螺杆挤出机第一段温度为90℃，第二段的温度为115℃，第三段的温度为155℃，第四段至第十段温度为220℃；螺杆转速为255r/min。
6.根据权利要求1所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，所述高分子聚合物为PP、PE、EVA、POE、PPO、SEBS；所述极性单体为MAH、GMA；所述引发剂为DCP、双25；所述接枝促进剂苯乙烯或PP，润滑剂为PE蜡、硬脂酸钙或硬脂酸锌，抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂1010。
7.根据权利要求1所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，接枝改性反应用各原料重量份数分别为：高分子聚合物100~150份，极性单体1.0~4.5份，引发剂0.03~0.5份，接枝促进剂0.10~0.20份，润滑剂0.05~0.10份，抗氧剂0.05~0.15份。
8.根据权利要求1所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，接枝改性反应用各原料重量份数分别为：高分子聚合物115~135份，极性单体2.0~3.5份，引发剂0.15~0.35份，接枝促进剂0.15~0.20份，润滑剂0.05~0.08份，抗氧剂0.10~0.15份。
9.根据权利要求1所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，接枝改性反应用各原料重量份数分别为：高分子聚合物125份，极性单体2.8份，引发剂0.26份，接枝促进剂0.17份，润滑剂0.06份，抗氧剂0.13份。
10.根据权利要求1所述高分子聚合物反应挤出接枝改性极性单体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将极性单体2.8份、引发剂0.26份、接枝促进剂0.17份、润滑剂0.06份和抗氧剂0.13份按照重量份数混合均匀，然后平分为质量相等的4份，备用；
（2）设置三螺杆挤出机第一段温度为90℃，第二段的温度为115℃，第三段的温度为155℃，第四段至第十段温度为220℃；螺杆转速为255r/min；
（3）第一份混合物和所述高分子聚合物125份混合后加入到三螺杆机中，反应0.5~2.5min，反应结束后间隔1.5~3.5h加入第二份混合物，按照上述方法分别加入第三份混合物和第四份混合物，反应结束后得到产物。
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