專利名稱：一種環(huán)保型聚乙烯相容劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子領(lǐng)域，尤其是涉及一種環(huán)保型聚乙烯相容劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚乙烯作為通用塑料，以產(chǎn)量大，性能良好及低廉的價(jià)格而得到廣泛應(yīng)用。然而由于其表面能低，分子呈化學(xué)惰性，導(dǎo)致其粘合性，潤(rùn)濕性，印染性，氣體滲透性，抗靜電性以及與其它極性聚臺(tái)物、無(wú)機(jī)填料等的相容性差。這些缺點(diǎn)制約了聚乙烯的進(jìn)一步應(yīng)用。對(duì)聚乙烯進(jìn)行接枝功能化可以賦予其一些特殊性能，可以很好的改善共混合填充材料的界面性能，從而明顯提高復(fù)合材料的性能。目前，官能化接枝聚乙烯已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了塑料改性行業(yè)，如共混增容、填充增強(qiáng)、粘合等，而在低煙無(wú)鹵阻燃電纜料、木塑復(fù)合材料等新興領(lǐng)域也越來(lái)越受到人們的重視。目前，官能化接枝聚乙烯的制備方法多采用雙螺桿擠出機(jī)直接進(jìn)行反應(yīng)接枝，這種方法適用范圍廣，對(duì)設(shè)備等投資要求較少，但是由于反應(yīng)時(shí)間較短，接枝效率不高。傳統(tǒng)做法是通過(guò)提高馬來(lái)酸酐等功能性單體含量以獲得高接枝率，但聚乙烯分子鏈經(jīng)自由基引發(fā)后容易產(chǎn)生交聯(lián)，過(guò)量馬來(lái)酸酐的存在還會(huì)促進(jìn)這一反應(yīng)的進(jìn)行，這樣不可避免會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)過(guò)度。此外，殘留的馬來(lái)酸酐單體味道刺激性大，不利于環(huán)境保護(hù)及人的身體健康。而殘留的引發(fā)劑也可能導(dǎo)致聚乙烯分子鏈在產(chǎn)品存放或使用的過(guò)程中進(jìn)一步交聯(lián)，而影響產(chǎn)品的正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種接枝率高、減少使用成本、低殘留量、無(wú)刺激性氣味的環(huán)保型聚乙烯相容劑及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，該相容劑包括以下組分及重量百分比含量聚乙烯75-98，
功能性單體1-10，
引發(fā)劑0. 1-10
抗交聯(lián)劑0. 1-9，
抗氧劑0. 1-3，
潤(rùn)滑劑0. 1-3。所述的聚乙烯選自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或線性低密度聚乙烯中的一種或幾種。所述的功能性單體選自是馬來(lái)酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯或丙烯酸中的一種或幾種。
所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二苯甲酰、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己烷、2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己炔、偶氮二異丁腈或雙叔丁過(guò)氧異丙基苯中兩種的復(fù)配物，復(fù)配物的重量比為1 4 4 1。所述的抗交聯(lián)劑選自硬脂酸酰胺、對(duì)苯醌、油酸、亞磷酸三苯酯、四氯化碳或苯乙烯中的一種或幾種。所述的抗氧劑受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配體系。所述的抗氧劑可以是抗氧劑1010與抗氧劑168按重量比為1 1的復(fù)配物。所述的潤(rùn)滑劑可以是脂肪酸皂鹽類潤(rùn)滑劑、硅酮粉或低分子蠟中的一種或幾種。所述的脂肪酸皂鹽類潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐雙脂肪酸酰胺或改性乙撐雙脂肪酸酰胺。一種環(huán)保型聚乙烯相容劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量百分比含量備料聚乙烯75-98、功能性單體1-10、引發(fā)劑0. 1-10、抗交聯(lián)劑0. 1-9、抗氧劑0. 1-3、潤(rùn)滑劑0. 1-3 ；(2)將上述組分按比例放入高混機(jī)中混合3-5分鐘，出料，原料采用側(cè)喂料方式喂入雙螺桿擠出機(jī)，用雙螺桿擠出機(jī)擠出，然后施加超聲處理，控制加工溫度在80-210°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在180-600轉(zhuǎn)/分，超聲功率在100W-800W，進(jìn)行熔融擠出造粒并超聲處理，得到產(chǎn)
P
ΡΠ O與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得一種高效環(huán)保型聚乙烯相容劑，可用于聚乙烯合金增容、填充增強(qiáng)、粘合等，此外在低煙無(wú)商阻燃電纜料、木塑復(fù)合材料等新興領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。復(fù)配的引發(fā)體系提高了接枝效率，側(cè)喂料方式縮短了引發(fā)劑在雙螺桿擠出機(jī)中的時(shí)間分布寬度，以及合適的抗交聯(lián)劑的選擇都為控制凝膠含量打下了基礎(chǔ)，通過(guò)超聲處理，進(jìn)一步提高了接枝效率，并消耗了殘留的引發(fā)劑，降低了單體的殘留量。本發(fā)明很好的解決了聚乙烯反應(yīng)接枝高接枝率與低殘留、低凝膠量相互競(jìng)爭(zhēng)的缺點(diǎn)，制備了一種高效環(huán)保的聚乙烯相容劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是制備的相容劑接枝率高，可降低添加量，減少使用成本；低殘留量、無(wú)刺激性氣味，有利于環(huán)境保護(hù)和人的身體健康；超聲波處理工藝，可使材料性能更加穩(wěn)定，延長(zhǎng)保質(zhì)期；低凝膠含量，具有優(yōu)異的加工穩(wěn)定性。本發(fā)明適應(yīng)了低碳環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，可廣泛用于塑料改性、低煙無(wú)鹵阻燃電纜料、木塑復(fù)合材料等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1聚乙烯采用韓國(guó)進(jìn)口的LLDPE，引發(fā)劑采用2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基) 己烷，抗氧劑為CIBA公司的168和1010，潤(rùn)滑劑采用硬脂酸鈣，功能單體采用馬來(lái)酸酐。采用傳統(tǒng)工藝加工，將上述組分按比例放入高混機(jī)中混合3-5分鐘，出料，然后用螺桿擠出機(jī)擠出造粒，加工溫度在80-20(TC，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450轉(zhuǎn)/分。實(shí)施例2聚乙烯采用韓國(guó)進(jìn)口的LLDPE，引發(fā)劑采用2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己烷和雙叔丁過(guò)氧異丙基苯得復(fù)配物，比例為2 3，功能單體采用馬來(lái)酸酐，抗氧劑為CIBA 公司的168和1010，潤(rùn)滑劑采用硬脂酸鈣，抗交聯(lián)劑采用亞磷酸三苯酯。采用傳統(tǒng)工藝加工，將上述組分按比例放入高混機(jī)中混合3-5分鐘，出料，然后用螺桿擠出機(jī)擠出造粒，加工溫度在80-200°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450轉(zhuǎn)/分。實(shí)施例3聚乙烯采用韓國(guó)進(jìn)口的LLDPE，引發(fā)劑采用2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基) 己烷和雙叔丁過(guò)氧異丙基苯得復(fù)配物，功能單體采用馬來(lái)酸酐，抗氧劑為CIBA公司的168 和1010，潤(rùn)滑劑采用硬脂酸鈣，抗交聯(lián)劑采用亞磷酸三苯酯。將上述組分按比例放入高混機(jī)中混合3-5分鐘，出料，用雙螺桿擠出機(jī)擠出，原料采用側(cè)喂料方式喂入雙螺桿擠出機(jī)，然后施加超聲處理后造粒，加工溫度在80-20(TC，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450轉(zhuǎn)/分，超聲功率在400W。實(shí)施例4 采用750g國(guó)產(chǎn)PA6，200g美國(guó)進(jìn)口線性低密度聚乙烯，50g相容劑采用實(shí)施例制備的樣品1-3，4g抗氧劑為CIBA公司的168和1010(1 1)，3g潤(rùn)滑劑采用改性乙撐雙脂肪酸酰胺。將上述組分按比例放入高混機(jī)中混合3-5分鐘，出料，用雙螺桿擠出機(jī)擠出，加工溫度在200-230°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450轉(zhuǎn)/分，制備樣品4_6。實(shí)施例5采用770g國(guó)產(chǎn)PA6，200g美國(guó)進(jìn)口線性低密度聚乙烯，30g相容劑采用實(shí)施例制備的樣品3，4g抗氧劑為CIBA公司的168和1010(1 1)，3g潤(rùn)滑劑采用改性乙撐雙脂肪酸酰胺。將上述組分按比例放入高混機(jī)中混合3-5分鐘，出料，用雙螺桿擠出機(jī)擠出，加工溫度在200-230°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450轉(zhuǎn)/分，制備樣品7。表1.實(shí)施例1-3的配方配比
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，該相容劑包括以下組分及重量百分比含量聚乙烯75-98，功能性單體 1-10， 引發(fā)劑0.1-10，抗交聯(lián)劑 0. 1-9， 抗氧劑0. 1-3，潤(rùn)滑劑0. 1-3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，所述的聚乙烯選自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或線性低密度聚乙烯中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，所述的功能性單體選自是馬來(lái)酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯或丙烯酸中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二苯甲酰、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己烷、2，5-二甲基-2， 5-雙(叔丁過(guò)氧基)己炔、偶氮二異丁腈或雙叔丁過(guò)氧異丙基苯中兩種的復(fù)配物，復(fù)配物的重量比為1 4 4 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，所述的抗交聯(lián)劑選自硬脂酸酰胺、對(duì)苯醌、油酸、亞磷酸三苯酯、四氯化碳或苯乙烯中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，所述的抗氧劑受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配體系。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，所述的抗氧劑可以是抗氧劑1010與抗氧劑168按重量比為1 1的復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑可以是脂肪酸皂鹽類潤(rùn)滑劑、硅酮粉或低分子蠟中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種環(huán)保型聚乙烯相容劑，其特征在于，所述的脂肪酸皂鹽類潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐雙脂肪酸酰胺或改性乙撐雙脂肪酸酰胺。
10.一種如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚乙烯相容劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量百分比含量備料 聚乙烯75-98、功能性單體 1-10、 引發(fā)劑0.1-10、抗交聯(lián)劑 0. 1-9、 抗氧劑0. 1-3、潤(rùn)滑劑0. 1-3 ；(2)將上述組分按比例放入高混機(jī)中混合3-5分鐘，出料，原料采用側(cè)喂料方式喂入雙螺桿擠出機(jī)，用雙螺桿擠出機(jī)擠出，然后施加超聲處理，控制加工溫度在80-210°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在180-600轉(zhuǎn)/分，超聲功率在100W-800W，進(jìn)行熔融擠出造粒并超聲處理，得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型聚乙烯相容劑及其制備方法，相容劑包括以下組分及重量百分比含量聚乙烯75-98、功能性單體1-10、引發(fā)劑0.1-10、抗交聯(lián)劑0.1-9、抗氧劑0.1-3、潤(rùn)滑劑0.1-3，將上述組分按比例放入高混機(jī)中混合后采用側(cè)喂料方式喂入雙螺桿擠出機(jī)，用雙螺桿擠出機(jī)擠出，然后施加超聲處理，得到產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)復(fù)配的引發(fā)體系及采用超聲技術(shù)，獲得了高接枝率的聚乙烯相容劑，并解決了單體殘留量高，凝膠現(xiàn)象嚴(yán)重的問(wèn)題，減少了毒害物質(zhì)排放，有利于保護(hù)環(huán)境及使用人員的身體健康。
文檔編號(hào)C08L77/02GK102532771SQ20101061014
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者楊濤, 段浩 申請(qǐng)人:上海日之升新技術(shù)發(fā)展有限公司