[发明专利]长支化聚乙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化工产品，尤其涉及一种长支化聚乙烯的制备方法。

背景技术

聚乙烯树脂是应用最为广泛的热塑性高分子材料之一。由聚乙烯树脂通过发泡技术得到的聚乙烯发泡材料由于具有质软、韧性好、弹性回复性能优良、无毒等特点而得到广泛的使用。但是在聚乙烯树脂的种类中，只有低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯能够直接用来进行发泡，而高密度聚乙烯由于没有支化结构，熔体强度较低无法用来进行发泡成型。然而，从另一方面来说，虽然低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯具有比较好的发泡性能，然而由于它们的熔体流动速率过高，在进行厚度超过20厘米的发泡板的加工成型时，发泡体在固化之前受重力的作用会发生横向流动，导致发泡板厚薄不均匀，从而影响使用。另外，由于低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯树脂本身较软，因此制得的聚乙烯泡沫也比较软，作为缓冲材料使用时受到一定的限制，而要想得到硬度较高的聚乙烯泡沫，最好的办法是使用高密度聚乙烯进行发泡。本发明就是针对聚乙烯本身和发泡成型时的一些固有缺点，通过化学反应，使得聚乙烯与填充物颗粒以化学键的形式相联接，从而形成以有机或者无机填加物为核，以聚乙烯大分子为臂的长支化聚乙烯结构。通过这种方法不但大大提高了聚乙烯的熔体强度，而且提高了填充物在聚乙烯基体中的分散能力，可以起到增强聚乙烯力学性能的作用。另外，在进行聚乙烯发泡时，这种均匀分散的填充物一方面起到成核剂的作用，促进更多泡孔的形成，另一方面，这些填充物可以加快聚乙烯发泡后的冷却结晶速度，从而提高聚乙烯发泡体的固化速度。因此，通过本发明的方法可以有效提高聚乙烯的发泡性能。

目前对聚乙烯改性的方法多采用将聚乙烯与其它树脂共混的方法，或采用过氧化物交联、辐照交联和硅烷交联的方法，提高发泡基材的熔体强度。如专利CN1204355将一种用高压法生产的低密度聚乙烯、一种线性低密度聚乙烯和一种线性高密度聚乙烯的混合树脂作为发泡基体，制成了非交联的聚乙烯树脂珠粒，这种预发泡珠粒可用于模内成型生产具有复杂形状的成型体。另外，专利CN 101679659也公开了一种聚乙烯发泡体，它含有95.5wt％-99.5wt％低密度聚乙烯和0.5wt％-4.5wt％高密度聚乙烯的共混物。这种聚乙烯发泡基体可以制备不含波纹的泡沫体，并且具有改进的光学特征，改进的绝热性和改进的机械性能。然而通过这种简单共混的方法很难大幅度提高树脂基体的熔体强度，这样就容易造成发泡不稳定，气泡容易破裂，很难提高发泡过程的稳定程度。专利CN 102030910A和专利CN 1343739利用辐照的方法制备了能够进行发泡的聚乙烯；专利CN 1534061和CN 1369520利用过氧化物交联的方法制备了一种交联的聚乙烯弹性体泡沫材料，用这种方法制备的发泡体具有优秀的抗撕裂强度和回弹性；专利CN101134826利用硅烷交联的方法制备了一种交联的聚乙烯材料，利用这种材料可以制造可耐高温的聚乙烯发泡制品材料。然而，从总体上来说，辐照的方法受到厚度限制，存在成本高、辐射源有限等缺点；过氧化物交联法存在枝化率低，易降解或过度交联，难以稳定等缺陷；而硅烷交联法又存在需用水作交联剂，完成制品后再交联，实际上除作管材外缺乏其它工业生产价值。可见以上几种常用的方法存在不同的缺陷，不能满足聚乙烯的长枝化及工业化应用。

本发明的以有机或者无机填加物为核，以聚乙烯大分子为臂的长支化聚乙烯制造方法克服了以上方法的缺点，对聚乙烯的长枝化与发泡技术的促进具有重要的意义。

在本发明的聚乙烯接枝步骤中，本发明的特点在于，可以控制含多官能团的烯类单体在聚乙烯分子链上的接枝含量以及有效防止聚乙烯接枝产物的降解和交联；本发明的另外一个特点是，通过添加无机或者有机填加物的方法不但可以使聚乙烯分子链与填加物以共价键相互联接，形成以填加物为核，以聚乙烯大分子链为臂的聚乙烯长支化结构，而且均匀分布在聚乙烯基体中的填加物在发泡的过程中还可以起到成核剂的作用。因此，本发明所述的方法有助于大大提高聚乙烯的发泡性能。

发明内容

本发明的目的，就是为了提供一种长支化聚乙烯的制备方法，以大大提高聚乙烯的发泡性能。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种长支化聚乙烯的制备方法，包括以下步骤：

A、制备接枝聚乙烯

在引发剂的作用下，使含有多官能团的烯类单体在第二烯烃单体的协同作用下与聚乙烯基体进行接枝反应，制备得到侧链带有官能团的接枝聚乙烯；

B、制备长支化聚乙烯