[发明专利]一种支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低密度聚乙烯共聚物制备的方法，更具体地说是一种支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，本发明属于高分子合成改性领域。

背景技术

聚乙烯(PE)是一种通用型的热塑性塑料，但其弱极性和化学惰性限制了它在更多领域的应用。考虑到环氧基团具有很高的反应活性，可与卤化氢、水、醇、胺、格利雅试剂等多种试剂发生反应而开环，因此，带有环氧官能团的低密度聚乙烯(LDPE)能够赋予LDPE具有诸多的反应性功能，扩展LDPE在更多的领域应用。例如，支链末端带有环氧基团LDPE能够作LDPE与环氧树脂的共混的反应性相容剂，制得各种刚柔并济的高分子合金。再例如，用多元胺作支链带有环氧基团LDPE的交联剂生成网状结构，得到具有独特性能的热固性高分子化合物。这种热固性高分子化合物可作金属、陶瓷、玻璃等高表面能材料的黏合剂和防腐涂层。纯净的聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)对金属也具有较好的粘结力与附着力，能够改善LDPE的非极性，用作金属防腐涂料或胶黏剂，但其呈弱酸性对金属表面及其氧化物有一定的腐蚀性，影响涂层或胶黏剂与金属的界面粘结。

《化工新型材料》2010年第5期公开了一种用环氧氯丙烷对LDPE进行环氧化改性的树脂，但其工艺较复杂，性能也有待进一步提高。

发明内容

本发明针对上述已有的合成工艺的技术缺陷和问题，提供了一种制备支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，该方法用聚乙烯接枝马来酸酐(LDPE-g-MAH)和乙二醇缩水甘油醚(EGDE)制备支链带有环氧官能团低密度聚乙烯，设备和工艺简单，制得的产物具有酸值低，交联物含量少，粘结性能高的特点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，其包括以下步骤：

A)在反应釜中加入LDPE-g-MAH、EGDE和LDPE-g-MAH的溶胀剂；

B)搅拌升温至溶胀温度，使LDPE-g-MAH溶胀一小时，继续升温、溶解至反应温度，加入催化剂，反应3～5小时后结束；

C)从反应釜中取出反应溶液，加入沉淀剂，将悬浊液抽滤，洗涤，干燥，得到支链带有环氧官能团的低密度聚乙烯粉末。

本发明的支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，其进一步的技术方案是所述步骤A)中的LDPE-g-MAH的熔融流动速率≥10g/10min，接枝率1.38～1.40％，交联度为0。

本发明的支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，其进一步的技术方案还可以是所述步骤A)中的LDPE-g-MAH的溶胀剂为甲苯或二甲苯，用量为LDPE-g-MAH质量的8～16倍。

本发明的支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，其进一步的技术方案还可以是所述步骤A)中的EGDE的用量为LDPE-g-MAH质量10％～50％。

本发明的支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，其进一步的技术方案还可以是所述步骤B)中的溶胀温度为80～110℃，搅拌速率控制在100～500rpm。

本发明的支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，其进一步的技术方案还可以是所述步骤B)中的反应温度为111～150℃。

本发明的支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，其进一步的技术方案还可以是所述步骤B)中的催化剂为甲基咪唑，用量为LDPE-g-MAH质量的0.1％～5％。

本发明的支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，其进一步的技术方案还可以是所述步骤C)中的沉淀剂为水或丙酮，用量为LDPE-g-MAH质量的4～10倍。

本发明的支链带有环氧官能团低密度聚乙烯的制备方法，其进一步的技术方案还可以是所述步骤C)中的洗涤是用80℃热水洗3～5次，干燥的温度为60～80℃，干燥的时间为10小时。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

1、本发明设备简单，易操作，反应时间短3～5小时，制得的LDPE-g-MAH-g-EGDE是一种白色至浅褐色粉末，环氧值0.010～0.020mol·100g^-1，交联度为0～2.0％，酸值0.2～0.6mg·g^-1。