[发明专利]一种改善聚丙烯亲水性的方法及得到产品的应用

说明书

 

技术领域

本发明属于化工领域，具体地说是一种改善PP亲水性的方法及得到产品的应用。

背景技术

聚丙烯（PP）应用范围很广，主要源于PP价格低廉、生产量大、性能稳定，但由于它分子结构的缺陷，导致在应用上受到诸多限制，其中缺陷之一就是PP不具有亲水性，所谓亲水性即分子能够通过氢键与水形成短暂键合的物理性质。因为PP分子结构中不含有亲水性基团，而且PP是结晶性高分子，纤维截面为圆形，结构上缺少微孔和缝隙，以上这些都对PP的应用形成了制约。而目前的一些亲水性较强的高分子材料如PA、PC等价格很高，且化学稳定性都不如PP。

发明内容

为了改善PP的亲水性，本发明的目的是提供一种改善聚丙烯亲水性的方法及得到产品的应用，该方法通过用带有极性基团的亲水改性剂与PP熔融共混来改善PP的亲水性。本发明实施过程简便，易于操作，得到的产品可以在诸多领域应用。

本发明通过以下技术方案实现：

一种改善聚丙烯亲水性的方法，其特征在于该方法用PP与亲水改性剂通过熔融共混进行改性，所述亲水改性剂是带有极性基团的分子；具体如下： 

对大分子PP(分子量5000以上)亲水改性，采用PP-g-AA、EAA（乙烯丙烯酸共聚物）与PP共混熔融挤出；其中，PP、PP-g-AA、EAA的质量比例为75:10-18:8-16，其温度条件为170~175℃；得到改善后的聚丙烯；

对低分子PP（分子量5000以下）亲水改性，采用CHA[CH3CH2-(CH2CH2)m-CH2CH2-(OCH2CH2)n-OH]与PP熔融共混挤出，其中，CHA[CH3CH2-(CH2CH2)m-CH2CH2-(OCH2CH2)n-OH]与PP的质量比例为100:2-8，其温度条件为170~175℃；得到改善后的聚丙烯。

本发明中，所述亲水改性剂是PP接枝丙烯酸（PP-g-AA）、PP接枝马来酸酐（PP-g-MAH）、EAA（乙烯丙烯酸共聚物）、CHA。

对大分子PP亲水改性中，PP、PP-g-AA、EAA的质量比例优选为75:13:12 ；对低分子PP亲水改性，CHA与PP的质量比例优选为 100:3.5。

由改善聚丙烯亲水性的方法得到产品的应用，其特征在于：对大分子PP亲水改性得到产品在医用器皿或汽车保险杠中的应用。医用器皿如微生物培养皿等，或医用试管导管。

对低分子PP亲水改性得到产品在丙烯纤维非纺布上的应用，织物透水性好，干燥后可反复吸水。

本发明中，高分子PP、PP-g-AA、与EAA，按一定质量比例混合在双螺杆挤出机中共混造粒，其温度条件设定为170~175℃，当这三种组分含量达到合适的程度时，其液体接触角比纯PP下降了近10℃。

当共混物中随着亲水改性剂的添加，也使得PP液体接触角下降，亲水性提高；表面活性剂的亲水亲油平衡值（HLB）越高，其加入的效果越好。

低分子PP与CHA在螺杆挤出机中熔融共混，CHA可在熔喷挤压过程中添加，通过熔融挤压过程中的剪切力使得亲水改性剂在PP结构中扩散，冷却时PP聚合物结晶，改性剂被挤压成无定形，从而可以向表面分离，使PP熔喷非织造布具有优异的亲水性。

本发明通过在PP中添加带有极性基团的分子，即亲水改性剂，经过螺杆挤出机熔融共混挤出，这样，PP与水接触时，亲水性分子通过氢键可以与水形成短暂键结，从而降低试样表面的液体接触角，提高PP亲水性。

本发明通过加入亲水改性剂和PP熔融共混，从而改善了PP的亲水性；表征亲水性的常用方法有（1）液体接触角：试样放入接触角测量仪，用微量进样器，取0.5微升去离子水滴于试样表面，测试接触角；接触角越小，说明亲水性越好。（2）吸液率：是指材料完全润湿所需的时间内，每单位质量的吸收体吸收液体的量。

本发明实施过程简便，易于操作，改善了PP的亲水性，经过亲水改性的PP可以在诸多领域应用，如在医用范围内、卫生用品范围内和汽车零部件等工业化产品方面都能有广泛的应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述：

实施例1

将PP、PP与丙烯酸的接枝物（PP-g-AA）、EAA一起按质量比例为75:13:12混合，在双螺杆挤出机中熔融共混造粒，熔融温度设定为170~175℃，当这些组份比例调整到合适时，其液体接触角下降明显。

实施例2