[发明专利]一种马来酸镍接枝聚丙烯离聚物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种马来酸镍接枝聚丙烯离聚物及其制备方法与应用。

技术背景

离子型聚合物简称离聚物，又称离聚体，是指大分子主链上含有少量可离子化基团(其中离子基团的摩尔含量不大于15%)，并被金属离子部分中和或完全中和成盐的聚合物。由于离聚物除了具有共价键外，还有金属离子键，它能将相邻的高分子“表观交联”起来，而且离子基团与碳氢主链的极性相差悬殊，总倾向于形成其富集区域—离子簇。

马来酸镍接枝聚丙烯离聚物分子中包含非极性的大分子链聚丙烯结构，同时含有极性的马来酸酐和金属离子结构，因此，马来酸镍接枝聚丙烯在玻纤增强聚烯烃和无机填充增强聚烯烃体系中，可以作为“桥梁”将非极性聚烯烃基体和极性填充物连接起来起到有效相容剂作用；马来酸镍接枝聚丙烯中的金属离子的配位作用和金属键的作用形成微相交连点，成为聚烯烃结晶过程中的成核剂，同时其特殊的微观结构，有利于聚烯烃形成特殊的晶型。

中国发明专利CN 101443367 A公布了一种用于制备离聚物的反应性挤出方法。该方法包括：将含羧基官能团的聚合物和金属离子的水溶液，在反应型挤出机中，经过热和剪切力作用制备金属离聚物。该方法制备过程复杂，需要经过两步法生产，制备过程不仅能耗高、二次污染，而且金属离子水溶液的加入会导致聚合物的降解，制备的离聚物不仅稳定性差，而且很难成为有效的助剂。

中国发明专利CN 1430551A公布多层共挤离聚物膜，该专利披露了利用离聚物充当外层，利用离聚物具有优异的耐候性，实现多层共挤膜优异的耐候性。该专利仅披露了利用离聚物制备多层膜，而没有将离聚物优异的综合性能充分利用。

发明内容

本发明针对现有技术熔融法制备离聚物制备程序繁琐，工艺复杂，不宜管控，产物中副产物多，提出了制备步骤简单，工艺可控，副产物少，功能好的马来酸镍接枝聚丙烯离聚物及其制备方法。

本发明的另一个目的是提供马来酸镍接枝聚丙烯离聚物的应用。

为了达到上述目的，本发明是通过下列技术方案来实现的：

一种马来酸镍接枝聚丙烯离聚物，由下列组份按重量份制备而成：

聚丙烯：90-100份

引发剂：0.1-0.5份

马来酸镍：0.1-10份

抗氧剂：0.1-0.4份

接枝助剂：0.1-0.3份。

所述聚丙烯为均聚聚丙烯，在230℃/2.16kg条件下，其熔体流动速率为0.5-100g/10min。

所述的引发剂为过氧化引发剂，具体有过氧化异丙苯、过氧化二苯甲酰和过氧化二异壬酰中的一种。

所述的马来酸镍中镍元素的摩尔含量小于15%。

所述接枝助剂是指电子供应体化合物，优选为苯乙烯。

所述抗氧剂为四(β-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧剂168）、硫代二丙酸双十八醇酯中的至少一种（抗氧剂DSTDP）。

本发明的另一个目的是提供上述马来酸镍接枝聚丙烯离聚物的制备方法，包括以下步骤：

（1）按配比，先将引发剂和接枝助剂用酒精进行溶解；

（2）将（1）中溶解物与均聚聚丙烯、马来酸镍一起加入高速混合机中混合均匀；

（3）将（2）混合均匀的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒后制得马来酸镍接枝聚丙烯离聚物。

本发明的第三个目的是提供马来酸镍接枝聚丙烯离聚物的应用，所述马来酸镍接枝聚丙烯离聚物在玻纤增强聚丙烯材料和无机填充聚丙烯材料中作为改性剂的应用，所述马来酸镍接枝聚丙烯离聚物作为改性剂用时的加入重量份数为0.1-10份。

将马来酸镍接枝聚丙烯离聚物加入玻纤增强聚丙烯或无机填充聚丙烯体系中进行混合均匀，再经过双螺杆挤出机造粒即得到改性复合材料。其不仅可以增容玻纤增强聚丙烯和无机填充聚丙烯的体系，同时可以起到提高改性复合材料的强度和耐候性，改变材料晶型等多重功能。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明的马来酸镍接枝聚丙烯离聚物制备工艺简单可控，易于实现规模产业化。

2、本发明中制备的马来酸镍接枝聚丙烯离聚物可以用在不同的体系中起到不同的功能：其在玻纤增强体系中不仅可以提高玻纤与基体的相容性，同时可以提高体系的耐候性；而在填充体系中，不仅可以提高粉体与基体的相容性，同时可以提高材料的强度和模量。