本發(fā)明涉及高分子
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種交聯(lián)劑及其制備方法，以及該交聯(lián)劑的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：聚丙烯(PP)作為一種可降解高分子材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)藥品性，是目前增長(zhǎng)最快、產(chǎn)量最高的高分子材料之一。近年來(lái)，在汽車及家裝行業(yè)，聚丙烯覆膜已逐步取代軟質(zhì)PVC進(jìn)入中高端領(lǐng)域，其原因是聚丙烯覆膜材料在成型過(guò)程中不需要添加增塑劑，大大簡(jiǎn)化了加工工藝，而且在后期的使用過(guò)程中，也不會(huì)由于增塑劑的緩慢析出而產(chǎn)生毒性。但是，傳統(tǒng)聚丙烯覆膜材料在熱貼合過(guò)程中往往由于自身耐熱性不足，導(dǎo)致表面圖案紋理變形甚至塌陷，影響產(chǎn)品外觀。輻射交聯(lián)作為提高高分子材料耐熱性的一種重要手段，在聚丙烯覆膜及泡沫產(chǎn)品的成型中已有應(yīng)用。聚丙烯屬于輻射裂解型材料，因此，在其輻照工藝中通常需要添加液態(tài)的乙烯基多官能團(tuán)單體，如TAIC、TMPTA、PETA、TPGDA等，以降低總的吸收劑量并促進(jìn)聚丙烯的交聯(lián)。但是，目前所采用的小分子交聯(lián)促進(jìn)劑易揮發(fā)，且?guī)в械投拘浴Ｒ虼?，輻射過(guò)程中未參與反應(yīng)呈游離狀態(tài)的交聯(lián)促進(jìn)劑，會(huì)在產(chǎn)品使用后期緩慢析出，并向周圍環(huán)境中釋放一定氣味。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種交聯(lián)劑及其制備方法，其為帶有端烯基的聚乙烯醇低聚物，與聚丙烯基體具有良好的相容性，在輻照條件下可有效促進(jìn)聚丙烯的交聯(lián)。本發(fā)明的另一目的在于提供由該交聯(lián)劑制備的聚丙烯覆膜材料及其制備方法，該聚丙烯覆膜材料在后期使用過(guò)程中穩(wěn)定性高，不會(huì)產(chǎn)生異味。本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑為式Ⅰ所示化合物，其中，R1代表含端烯基的C2-8烴基。本方案中，所述交聯(lián)劑是由聚乙烯醇和式Ⅱ所示化合物經(jīng)酯化反應(yīng)得到的，其中，所述聚乙烯醇的數(shù)均分子量小于5萬(wàn)，R2代表含端烯基的C2-8烴基。本發(fā)明還公開了該交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟：取聚乙烯醇，溶于去離子水中，加熱至90-100℃并攪拌；待聚乙烯醇溶解后，加入溶有三正丁胺的式Ⅱ所示化合物，反應(yīng)20～60分鐘后，停止加熱；待混合液冷卻至室溫后，向其中滴加乙醇，得到白色固體，經(jīng)抽濾，干燥后即得所述交聯(lián)劑；所述式Ⅱ所示化合物與聚乙烯醇的質(zhì)量比為(1～10):100，所述三正丁胺與式Ⅱ所示化合物的質(zhì)量比為(0.05～0.1):100。上述反應(yīng)中，三正丁胺(TBA)作為酯化反應(yīng)的催化劑，在TBA催化作用下，聚乙烯醇上的羥基與式Ⅱ所示化合物上的羧基發(fā)生酯化反應(yīng)，生成側(cè)基帶有端烯基的聚乙烯醇大分子交聯(lián)劑。本發(fā)明還公開了一種使用上述交聯(lián)劑制備的聚丙烯覆膜材料，所述聚丙烯覆膜材料是由所述交聯(lián)劑和聚丙烯經(jīng)輻照交聯(lián)制得。優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑和聚丙烯的質(zhì)量比為(10～25):100。優(yōu)選的，所述輻照的劑量為10～60kGy。優(yōu)選的，所述R1為乙烯基。本發(fā)明還公開了上述聚丙烯覆膜材料的制備方法，包括以下步驟：1)將交聯(lián)劑和聚丙烯共混，得到共混物；2)將得到的共混物成型、輻照交聯(lián)，得到聚丙烯覆膜材料。優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑和聚丙烯的質(zhì)量比為(10～25):100，所述輻照的劑量為10～60kGy。優(yōu)選的，所述R1為乙烯基。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的交聯(lián)劑是一種帶有端烯基的聚乙烯醇低聚物，其與聚丙烯基體具有良好的相容性，在輻射條件下可有效促進(jìn)聚丙烯的交聯(lián)。本發(fā)明的交聯(lián)劑是一種大分子的交聯(lián)劑，利用該交聯(lián)劑制備得到的聚丙烯覆膜材料，受自身尺寸限制，殘留的交聯(lián)劑很難從聚丙烯基體中析出，因此提高了聚丙烯覆膜材料產(chǎn)品在后期使用過(guò)程中的穩(wěn)定性；由于交聯(lián)劑很難析出，使得聚丙烯覆膜材料不會(huì)釋放異味，安全無(wú)毒。具體實(shí)施方式下面，結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：實(shí)施例1稱取50g數(shù)均分子量為4萬(wàn)的聚乙烯醇粉末，加入盛有去離子水、帶電動(dòng)攪拌及回流裝置的三口燒瓶中，設(shè)定溫度為95℃，邊攪拌邊加熱。待聚乙烯醇粉末全部溶解后，加入0.5g溶解有0.05wt％TBA的丙烯酸溶液。反應(yīng)20分鐘后，關(guān)閉加熱和攪拌，待反應(yīng)后的混合液冷卻至室溫后，向其中滴加乙醇，有白色固體析出。固體析出物經(jīng)抽濾并充分干燥后獲得所述交聯(lián)劑。將聚丙烯與所得的交聯(lián)劑按100:10的質(zhì)量比加入到高速混合機(jī)中混合，混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過(guò)水冷卻后通過(guò)切粒機(jī)，獲得長(zhǎng)度為3～5mm的共混粒子；將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，再將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)饬鞯谋Ｗo(hù)下，經(jīng)過(guò)10kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。實(shí)施例2稱取50g數(shù)均分子量4萬(wàn)的聚乙烯醇粉末，加入盛有去離子水、帶電動(dòng)攪拌及回流裝置的三口燒瓶中，設(shè)定溫度95℃，邊攪拌邊加熱。待聚乙烯醇全部溶解后，加入1g溶解有0.05wt％TBA的丙烯酸溶液。反應(yīng)30分鐘后，關(guān)閉加熱和攪拌，待反應(yīng)后的混合液冷卻至室溫后，向其中滴加乙醇，有白色固體析出。固體析出物經(jīng)抽濾并充分干燥后獲得所述交聯(lián)劑。將聚丙烯與交聯(lián)劑按100:10的質(zhì)量比加入高速混合機(jī)中混合，混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過(guò)水冷卻后通過(guò)切粒機(jī)，獲得長(zhǎng)度為3～5mm的共混粒子，將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，然后將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，經(jīng)過(guò)30kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。實(shí)施例3稱取50g數(shù)均分子量4萬(wàn)的聚乙烯醇粉末，加入盛有去離子水、帶電動(dòng)攪拌及回流裝置的三口燒瓶中，設(shè)定溫度95℃，邊攪拌邊加熱。待聚乙烯醇全部溶解后，加入3g溶解有0.1wt％TBA的丙烯酸溶液。反應(yīng)30分鐘后，關(guān)閉加熱和攪拌，待反應(yīng)后的混合液冷卻至室溫后，向其中滴加乙醇，有白色固體析出。固體析出物經(jīng)抽濾并充分干燥后獲得所述交聯(lián)劑。將聚丙烯與所述交聯(lián)劑按100:15的質(zhì)量比在高速混合機(jī)中混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過(guò)水冷卻后通過(guò)切粒機(jī)，獲得長(zhǎng)度為3～5mm的共混粒子，將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，然后將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，經(jīng)過(guò)30kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。實(shí)施例4稱取50g數(shù)均分子量4萬(wàn)的聚乙烯醇粉末，加入盛有去離子水、帶電動(dòng)攪拌及回流裝置的三口燒瓶中，設(shè)定溫度95℃，邊攪拌邊加熱。待聚乙烯醇全部溶解后，加入3g溶解有0.1wt％TBA的丙烯酸溶液。反應(yīng)50分鐘后，關(guān)閉加熱和攪拌，待反應(yīng)后的混合液冷卻至室溫后，向其中滴加乙醇，有白色固體析出。固體析出物經(jīng)抽濾并充分干燥后獲得所述交聯(lián)劑。將聚丙烯與所述交聯(lián)劑按100:20的質(zhì)量比在高速混合機(jī)中混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過(guò)水冷卻后通過(guò)切粒機(jī)，獲得長(zhǎng)度為3～5mm的共混粒子，將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，然后將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，經(jīng)過(guò)50kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。對(duì)比例1將聚丙烯與三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)按100:2的重量加入高速混合機(jī)中混合，混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過(guò)水冷卻后通過(guò)切粒機(jī)，獲得長(zhǎng)度為3～5mm的共混粒子，將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，然后將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，經(jīng)過(guò)25kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。實(shí)驗(yàn)例取實(shí)施例1-4和對(duì)比例1的聚丙烯覆膜材料，分別測(cè)定其凝膠含量、氣味等級(jí)和耐熱溫度，所得結(jié)果如表1所示。表1實(shí)施例1-4和對(duì)比例1的聚丙烯覆膜材料的性能測(cè)試結(jié)果對(duì)比例1實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4凝膠含量64％22％46％53％67％氣味等級(jí)3級(jí)2級(jí)1級(jí)1級(jí)1級(jí)耐熱溫度131℃102℃113℃121℃124℃從表1中可以看出，實(shí)施例2-4的聚丙烯覆膜材料，其凝膠含量都達(dá)到了46％以上，耐熱溫度都達(dá)到了113℃以上，且氣味等級(jí)都明顯低于對(duì)比例1，說(shuō)明該聚丙烯覆膜材料，在保證良好的交聯(lián)程度和耐熱性能的基礎(chǔ)上，還減少了對(duì)外界的異味的釋放，更加安全環(huán)保。其中，實(shí)施例4的聚丙烯覆膜材料，凝膠含量、氣味等級(jí)和耐熱溫度三項(xiàng)指標(biāo)均超過(guò)了對(duì)比例1，顯示出了最佳的性能。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3