[发明专利]一种聚乙烯-聚苯乙烯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯-聚苯乙烯树脂及其制备方法。

背景技术

聚乙烯和聚苯乙烯都是广泛使用的通用型高分子材料， 这两种聚合物都有其各自独特的性能优势和应用领域。聚乙 烯是一种结晶的具有较高强度和韧性的材料，而聚苯乙烯虽 然具有较高的模量和拉伸强度，但是韧性却很差，材料本身 非常脆并且容易发生断裂。由于这两种材料之间的化学结 构、结晶行为等的差别导致这两种聚合物间的相容性极差。

功能化和高性能化是聚烯烃材料提高产品档次和性能 价格比、扩展应用领域和市场容量、增强竞争力的主要途径 和发展方向。在对聚烯烃实施高性能化方面，接枝、共混、 合金化则是采取的主要手段。所期望的高性能主要体现在高 强度、高模量、高刚性、高延性和高耐低温冲击性及吸能性 等方面，这可通过在组分间引入相应的化学反应或控制共混 体系的形态获得。由于聚乙烯和聚苯乙烯的相容性差，人们 试图从聚乙烯和聚苯乙烯共混来得到兼具二者共同特性的 高性能聚合物。尽管加入了增容剂，但共混物中还易出现聚 乙烯和聚苯乙烯的相分离，影响加工及制品性能。中国发明 专利(专利号：ZL97105383.9)采用小分子的化学引发剂 轻度交联制备聚苯乙烯/聚乙烯共混物，尽管是轻度交联， 共混物中还是有凝胶，将影响制品的加工成型。若能将聚乙 烯和聚苯乙烯用共价化学键连接在一起，使其兼具有聚苯乙 烯和聚乙烯的特性，就不会出现加工过程中的相分离。

在发明人已授权的专利“一种功能化聚烯烃长效流滴膜 及其制备方法”(专利号ZL200610016615.9)，通过采用预辐 照和反应挤出将功能单体接枝到聚烯烃分子链上，制备了功 能化聚烯烃长效流滴膜。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种聚乙烯-聚苯乙烯树脂； 本发明的另一目的是提供一种聚乙烯-聚苯乙烯树脂的制备 方法。

本发明的一种聚乙烯-聚苯乙烯树脂，在聚乙烯分子链上 接枝聚苯乙烯，使聚乙烯和聚苯乙烯以共价化学键连接，接 枝聚苯乙烯的含量在21-42％(质量比)。

本发明的另一目的是提供一种聚乙烯-聚苯乙烯树脂的 制备方法，其步骤和条件为：

(1)聚乙烯树脂的预辐照

采用⁶⁰Co作为辐照源，用γ射线对聚乙烯树脂进行预辐 照，预辐照剂量范围为5KGy-80KGy；或采用电子加速器 作为辐照源，用β射线对聚乙烯树脂进行预辐照，预辐照剂 量范围为5KGy-80KGy；

(2)预辐照聚乙烯树脂的悬浮接枝聚合

把步骤(1)得到的预辐照聚乙烯树脂、分散剂、功能 单体、乳化剂、成核剂和均聚抑制剂加入到反应器中，其中， 预辐照聚乙烯：分散剂：功能单体：乳化剂：成核剂：均聚 抑制剂的质量份数比为5-12∶70-105∶1.5-3.6∶0.08-1∶ 0.05-0.2∶0.08-0.5，通入氮气，加热搅拌，将反应器内液体 温度升到70-110℃，反应4-6小时后，再次加入功能单体到 反应器中，功能单体的加入量与第一次相同，继续反应5-8 小时结束反应，反应产物经过虑、洗涤、干燥，得到聚乙烯- 聚苯乙烯树脂；

所述的聚乙烯树脂为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或线 性低密度聚乙烯；

所述的线性低密度聚乙烯优选乙烯-1-丁烯共聚物、乙 烯-1-己烯共聚物和乙烯-1-辛烯共聚物中的一种；

所述的功能单体为苯乙烯；

所述的分散剂为去离子水；

所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠；

所述的成核剂为磷酸钙粉、二氧化硅粉和二氧化钛粉中 的一种或几种；

所述的均聚抑制剂为硫酸亚铁或硫酸亚铜。

本发明提供的一种聚乙烯-聚苯乙烯树脂的制备方法， 通过对聚乙烯树脂的预辐照，在聚乙烯树脂的分子链上产生 大分子过氧化物；利用预辐照聚乙烯树脂分子链上的大分子 过氧化物为引发剂，采用悬浮接枝聚合技术将预辐照的聚乙 烯与苯乙烯进行接枝聚合，将苯乙烯接枝到聚乙烯分子链 上，以接枝到聚乙烯分子链上的苯乙烯为核进行聚合生成聚 苯乙烯，使聚苯乙烯以共价化学键方式与聚乙烯分子链键合 在一起，由于聚乙烯和聚苯乙烯以共价键相连接，因此不会 发生加工过程中的相分离情况。