專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用馬來(lái)酸酐接枝制備高極性改性聚丙烯材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用馬來(lái)酸酐接枝制備高極性改性聚丙烯的方法，屬高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
目前，聚丙烯材料是非極性的，表面能低，使得它同大多數(shù)高聚物的相容性差，不易潤(rùn)濕，粘合、印刷及涂覆的性能差，與涂料等的粘結(jié)強(qiáng)度很低，與極性材料共混時(shí)也不能獲得性能較好的材料，因此需要一些方法改善聚丙烯的極性。熔融接枝的方法，由于其操作簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)，適合工業(yè)化生產(chǎn)而成為目前采用的主要方法。本申請(qǐng)人曾經(jīng)對(duì)用甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)等極性單體對(duì)聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性的方法申請(qǐng)了專(zhuān)利，專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN1182097A。但這些單體成本較高，且單體本身是液體，添加量大時(shí)不易與聚丙烯粒料混合均勻。馬來(lái)酸酐是一種常見(jiàn)的、成本較低的固狀極性單體，用它接枝的聚烯烴是一種常用的相容劑，特別是由于胺基(或酰胺基)與酸酐的反應(yīng)，在制備聚酰胺系(如尼龍)共混物時(shí)尤為常用。因此，馬來(lái)酸酐對(duì)聚丙烯的熔融接枝改性很早就有研究且已經(jīng)工業(yè)化。但由于接枝過(guò)程中聚丙烯在自由基引發(fā)劑作用下降解嚴(yán)重，基體的力學(xué)性能劣化，接枝率很低，與極性材料共混時(shí)添加量稍大就會(huì)引起共混物力學(xué)性能的下降。
本方法的目的是提出一種用馬來(lái)酸酐接枝制備高極性改性聚丙烯材料的方法，以制備高極性且力學(xué)性能優(yōu)良的改性聚丙烯材料，以聚丙烯為母料，以馬來(lái)酸酐為極性單體，與共接枝單體進(jìn)行共同接枝。提高馬來(lái)酸酐的接枝率并保持聚丙烯原有的力學(xué)性能，降低高極性改性聚丙烯材料的制備成本，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，使材料的粘結(jié)性、著色性、潤(rùn)濕性都得到改善。
本發(fā)明的用馬來(lái)酸酐接枝制備高極性改性聚丙烯材料的方法，包括下列各步驟(1)將聚丙烯，馬來(lái)酸酐，共接枝單體和引發(fā)劑均勻混合，其比例(重量分?jǐn)?shù))為聚丙烯100馬來(lái)酸酐 1.5～10共接枝單體1.5～10引發(fā)劑0.05～1(2)將上述混合物在170～220℃的溫度下反應(yīng)1～3分鐘，用造粒機(jī)造粒，即為本發(fā)明的高極性改性聚丙烯材料。
本發(fā)明所用的母料聚丙烯，為商品化的粒狀材料。
所用的共接枝單體為苯乙烯(St)及其取代物。
上述馬來(lái)酸酐與共接枝單體的重量比為1∶0.5～1∶3。
引發(fā)劑為熱分解，尤其是過(guò)氧化型引發(fā)劑，如過(guò)氧化二異丙苯(DCP)等。
本發(fā)明高極性改性聚丙烯材料具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明改性聚丙烯材料的制備方法對(duì)設(shè)備要求低，效率高。
2、本發(fā)明改性聚丙烯材料的制備方法可以抑制加工過(guò)程中聚丙烯的降解，分子量可調(diào)節(jié)，能保持聚丙烯原有的優(yōu)良的力學(xué)性能。
3、本發(fā)明改性聚丙烯材料具有高極性。
4、本發(fā)明改性聚丙烯可作為極性添加料，提高制品的極性，改善制品的表明涂飾性。
5、本發(fā)明改性聚丙烯可直接以較大比例與極性材料進(jìn)行共混，獲得綜合性能較好的共混合金。廣泛應(yīng)用于可噴涂汽車(chē)保險(xiǎn)杠、摩托車(chē)體、玩具及座椅等。
本發(fā)明的實(shí)施例以生產(chǎn)2kg改性聚丙烯材料為例稱(chēng)2kg聚丙烯，馬來(lái)酸酐100g，共接枝單體100g，引發(fā)劑6g，將它們混合均勻，在單螺桿擠出機(jī)(各段溫度為170-220℃)中擠出造粒，反應(yīng)時(shí)間2分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為36轉(zhuǎn)/分。所得產(chǎn)品為高極性改性聚丙烯材料。
下表中的實(shí)施例以聚丙烯為100份。<
>注表中的吸光度比是指紅外譜圖中羰基峰(1857cm-1和1782cm-1)與聚丙烯特征峰(2723cm-1)的峰面積之比，它反映的是聚丙烯中馬來(lái)酸酐的相對(duì)接枝率大小。
權(quán)利要求
1.一種用馬來(lái)酸酐接枝制備高極性改性聚丙烯材料的方法，其特征在于該方法包括下列各步驟(1)將聚丙烯，馬來(lái)酸酐，共接枝單體和引發(fā)劑均勻混合，其比例(重量分?jǐn)?shù))為聚丙烯100馬來(lái)酸酐 1.5～10共接枝單體1.5～10引發(fā)劑0.05～1(2)將上述混合物在170～220℃的溫度下反應(yīng)1～3分鐘，用造粒機(jī)造粒，即為本發(fā)明的高極性改性聚丙烯材料。
2.如權(quán)利要求1所說(shuō)的方法，其特征在于，其中所述的共接枝單體為苯乙烯及其取代物。
3.如權(quán)利要求1所說(shuō)的方法，其特征在于，其中所述的馬來(lái)酸酐與共接枝單體的重量比為1∶0.5～1∶3。
4.如權(quán)利要求1所說(shuō)的方法，其特征在于，其中所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用馬來(lái)酸酐接枝制備高極性改性聚丙烯材料的方法,該制備方法以聚丙烯為母體原料,加入一定比例的馬來(lái)酸酐、共接枝單體和引發(fā)劑,在170—220℃下反應(yīng)1—3分鐘,用造粒機(jī)造粒,即為改性聚丙烯材料。本發(fā)明制備的高極性聚丙烯材料,可以提高制品的極性,改善制品的表面涂飾性,保持聚丙烯原料的優(yōu)良力學(xué)性能,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求低,效率高。
文檔編號(hào)C08F255/00GK1230554SQ9910351
公開(kāi)日1999年10月6日 申請(qǐng)日期1999年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月2日
發(fā)明者謝續(xù)明, 李穎, 張?jiān)雒?申請(qǐng)人:清華大學(xué)