[发明专利]一种基于接枝反应的连续式高熔体强度聚丙烯的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及聚丙烯技术领域，具体地说，是一种基于接枝反应的连续式高熔体强度聚丙烯的制备方法。

【背景技术】

聚丙烯(PP)是目前世界上应用最广泛，产量增长最快的树脂之一。但是由Ziegler-Natta和茂金属催化剂催化生产的普通商品PP，均为线性结构，导致其分子量分布相对较窄、熔体强度低和耐熔垂性能差等缺点，从而大大限制了在发泡、热成型、吹塑、挤出涂覆等方面的应用。因此，提高PP熔体强度是PP新产品开发中的重要课题。

目前提高PP熔体强度主要有三种方法：(1)反应器改性法提高PP的相对分子质量，即在树脂聚合过程中或者聚合后期进行接枝反应，直接合成含有长支链的聚丙烯，该方法制备难度大，且投资大，目前比利时等国家拥有该类技术；(2)进行非反应性共混改性增大PP的相对分子量分布，如与聚乙烯及弹性体等共混，此法虽提高了PP的熔体强度，但其耐热性及易降解性也显著降低；(3)后反应器改性法引入长支链，即直接对现有PP通过不同方法进行可控接枝或部分交联，该类方法投资少、生产工艺相对简单，同时又能保持聚丙烯本身的各种性能。

目前已有许多通过PP接枝和部分交联来制备高熔体强度聚丙烯的方法，主要通过射线辐照和反应挤出的方法实现。

Montell公司在射线辐照法制备HMSPP方面处于国际领先地位，到目前为止已有多个Profax牌号的HMSPP商品。专利US5414027和专利EU190889都采用了高能射线辐照法使普通的高分子量线性聚丙烯产生长链支化，生产出较高重均分子质量和较高支化度的高熔体强度聚丙烯。

虽然目前在工业生产中，电子辐射的方法比较普遍，但工艺复杂并且安全保护要求比较高，于是人们热衷于采用反应挤出的方法开发。

中国专利(公开号CNl01125947A)公布了由聚丙烯接枝物(如聚丙烯接枝马来酸酐)与含胺基或羟基官能团的分子在螺杆挤出机中进行反应制备HMSPP的方法，该工艺虽无凝胶产生，但是产品色泽差，而且成本高。M.Kster(M.Kster and G. Hellmann.Macromolecular Materials and Engineering，2001，286(12)，769-773)和Li，S(Li，S.，et al.Polymer，2009，50(25)，6121-6128)等也采用反应挤出法分别以马来酸酐(MAn)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为接枝单体先制备PP-g-MAn和PP-g-GMA，之后将其与带有氨基的多官能团扩链剂再次通过挤出反应制备含有长支链结构的HMSPP，此法虽不含有凝胶，但此法不仅需要二次高温反应挤出过程影响产品性能，同时由于氨基的存在会使产品的颜色变黄。

Nachtigall，S(Nachtigall，S.，et al.Journal of Applied Polymer Science，1999，72(10)，1313-1319)等和Wang，Z(Wang，Z.，et al.Polymer International，2005，54(2)，442-447)等采用乙烯基硅氧烷为接枝单体通过反应挤出法先制备乙烯基硅烷接枝聚丙烯(PP-g-VTES)，之后将PP-g-VTES水煮交联形成含有长支链和交联结构的高熔体强度聚丙烯，此法虽只需一步反应挤出，但需要经过后续水煮过程，程序复杂，对成型制品的厚度要求很高。中国专利(公开号为1869119A)揭示了一步硅烷法制备部分交联高熔体强度聚丙烯的技术，即将聚丙烯、不饱和硅烷与硅烷醇解剂、有机改性层状硅酸盐、硅醇缩合催化剂、有机过氧化物引发剂、接枝助剂预先混合，再一起喂入螺杆挤出机中进行熔融挤出，从而一步达到聚丙烯与硅烷的接枝与交联，此法虽然简化了传统硅烷法的复杂工艺，但是对于聚丙烯的降解及交联程度较难控制。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于接枝反应的连续式高熔体强度聚丙烯的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于接枝反应的连续式高熔体强度聚丙烯，其原料组成的重量份数为，聚丙烯100重量份，引发剂0.01～1重量份，第一接枝单体0.1～5重量份，以及第二接枝单体0.1～5重量份。

所述的引发剂选自过氧化物类、偶氮类自由基引发剂或其组合；具体为氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、偶氮二异丁腈或其组合；