[发明专利]一种马来酸酐接枝聚丙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工产品的制备方法，尤其涉及一种马来酸酐接枝聚丙烯的制备方法。

背景技术

聚丙烯具有优良的综合性能，是一种用途很广的通用高分子材料。但由于聚丙烯的非极性和低表面能，不易润湿、粘合、印刷及涂覆，与极性材料的相容性也较差，需要一些方法改善聚丙烯的极性。常见的改性方法是将马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯等单体接枝到聚丙烯分子链上。其中，熔融接枝法，操作简单经济，适合工业化生产，是目前主要的改性方法。

专利US 5,955,547公开了将聚丙烯与熔融的马来酸酐喂入双螺杆挤出机，然后加入引发剂进行混合造粒，制备具有较高分子量和酸值的马来酸酐接枝聚丙烯。专利US 6,228,948公开了运用双螺杆挤出机制备高熔体流动速率的马来酸酐接枝聚丙烯。专利CN 101724148B公开了使用聚丙烯粉料制备较高分子量和熔体强度的马来酸酐接枝聚丙烯。专利CN 101492517B公开了一种固相自由基接枝聚合制备马来酸酐接枝聚丙烯。专利CN 103772612 A公开了将苯乙烯与引发剂均匀混合，进一步与聚丙烯/马来酸酐混合物混合，然后全部加入到双螺杆挤出机中制备马来酸酐接枝聚丙烯。专利CN 101519477 B公开了通过加入第一辅助单体和第二辅助单体，制备较高接枝率、分子量和粘度的马来酸酐接枝聚丙烯。专利CN 102321217 A通过引入辅助单体β-蒎烯，提高聚丙烯接枝马来酸酐的接枝率及力学性能。专利CN 1456430A、CN 101724128A、CN 101357968A、CN 101942061A分别通过加入油酸、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯等辅助单体提高马来酸酐的接枝率。

马来酸酐自由基熔融接枝到聚丙烯基体上，主要的技术问题是：由于聚丙烯的接枝与降解同时存在，难以获得高马来酸酐接枝率及力学性能良好的马来酸酐接枝聚丙烯。

一般认为，聚丙烯熔融接枝的过程是：过氧化物引发剂分解后产生初级自由基，初级自由基再进攻聚丙烯主链，生成聚丙烯大分子自由基(主要是聚丙烯叔碳原子自由基)，该大分子自由基进一步与接枝单体反应，得到接枝聚丙烯。由于生成的聚丙烯叔碳原子自由基在高温下同样比较容易发生β断链反应，导致聚丙烯发生严重降解，急剧降低聚丙烯及接枝产物的分子量及力学性能。

要减少聚丙烯的降解及提高马来酸酐的接枝率，一种方法是采用辅助单体，通过辅助单体先与聚丙烯大分子自由基反应获得较为稳定的自由基，然后进一步接枝马来酸酐。采用的辅助单体如苯乙烯、β-蒎烯、呋喃衍生物、丙烯酸、丙烯酸酯等。也有采用两种辅助单体一起加入，如苯乙烯与丙烯酸酯类的配合。另一种减少聚丙烯降解的方法是降低引发剂的用量，从而减少引发剂自由基以及大分子自由基的数量，但同时也会导致聚丙烯接枝率的下降。

虽然马来酸酐接枝聚丙烯方面已经有较多的研究和开发工作，但在提高马来酸酐接枝率和减少聚丙烯降解方面，还有很多工作可做。

发明内容

本发明的目的，就是为了提供一种高马来酸酐接枝率、低聚丙烯降解的马来酸酐接枝聚丙烯的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种马来酸酐接枝聚丙烯的制备方法，通过熔融接枝反应将马来酸酐单体接枝到聚丙烯分子链上；在马来酸酐与聚丙烯的熔融接枝反应过程中，将引发剂与辅助单体苯乙烯配成溶液，在双螺杆挤出机的不同螺筒段连续计量输入；具体包括如下步骤：

一、将引发剂与苯乙烯混合、溶解，配成引发剂的苯乙烯溶液；

二、将聚丙烯与马来酸酐混合成混合物；

三、将聚丙烯与马来酸酐的混合物输入双螺杆挤出机，待其熔融后，将引发剂的苯乙烯溶液在双螺杆挤出机的不同螺筒段连续计量输入，进行熔融接枝反应；

四、在熔融接枝反应后期，加入抗氧剂，得到一种马来酸酐接枝聚丙烯。

熔融接枝反应中各物料的质量配比如下：

熔融接枝反应中各物料的质量配比如下：

所述引发剂为过氧化物类引发剂。