[发明专利]一种聚硅氧烷接枝聚乙烯及其制备方法

说明书

本发明涉及聚硅氧烷接枝聚乙烯及其制备方法。所述聚硅氧烷接枝聚乙烯如式(I)所示，其中PE为聚乙烯链；R为‑CH₂CH₂S‑，‑CH(OH)CH₂NH‑或‑OCONH‑；R1为C1‑C3的烷基；R2为C1‑C6的亚甲基；R3、R4为C1‑C8烷基或苯基或C1‑C8的含氟烷基，R3与R4可以相同，也可以不相同；p为30‑2000的整数，q为2‑50的整数。本发明提供的聚硅氧烷接枝聚乙烯原料来源丰富，制备方法简便高效，成本低，产物结构明确、性能优异，在作为共混体系增容剂、加工助剂等方面具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子新材料技术领域，具体涉及聚硅氧烷接枝聚乙烯及其制备方法。

背景技术

聚乙烯属于典型的碳基聚合物，并以其良好的结晶性、化学稳定性、电气绝缘性及优异的力学性能、加工性能等优势成为使用最广泛的合成树脂之一。聚硅氧烷往往被称作半无机聚合物，因其兼有有机聚合物和无机聚合物的双重特性，如耐候性、耐高低温等。聚乙烯与聚硅氧烷在性能上具有很强的互补性，将二者复合有望改善聚乙烯的热性能、电性能及力学性能等，在高性价比耐热绝缘材料等领域有重要应用前景。

聚硅氧烷接枝聚乙烯以化学键连接两种性质截然不同的聚合物，因而兼具聚硅氧烷与聚乙烯的特性。长久以来，聚硅氧烷接枝聚乙烯引起了学术界、产业界的极大兴趣。如聚硅氧烷接枝聚乙烯作为增容剂有望改善聚硅氧烷/聚乙烯体系的相容性、提高复合体系的综合性能，在耐热电缆料等方面存在显著价值。此外，聚硅氧烷接枝聚乙烯还在加工改性剂，脱模剂、润滑剂、表面改性剂等领域也具有潜在应用。总之，聚硅氧烷接枝聚乙烯是一类在很多方面均有重要应用价值的塑料改性助剂。

由于乙烯聚合过程与聚硅氧烷合成过程之间的巨大差异，目前文献中关于聚硅氧烷接枝聚乙烯方面的报道十分有限。

WO1995000578A1公开了一种聚烯烃聚硅氧烷接枝共聚物。该接枝共聚物在高温条件下将端基功能化聚硅氧烷与侧基功能化聚烯烃进行偶联反应，按照“接枝上去”方法制备。聚合物之间偶联反应效率普遍不高，为结构精确控制带来困难。WO2009003862A1公开了一种利用硅氢加成反应制备的聚硅氧烷/长链烷烃共聚物，但其碳链长度不高(C6～C60)，仅在化妆品、润滑剂等方面展示出应用价值。CN201610016371.8公开了一种以聚硅氧烷为主链、聚乙烯为支链的接枝共聚物。接枝共聚物利用低含氢硅油与末端双键聚乙烯之间的硅氢加成反应得到。但是该接枝反应效率不高、产物结构不够明确，这在一定程度上限制了其应用。

发明内容

本发明提供聚硅氧烷接枝聚乙烯及其制备方法。

本发明通过如下技术方案实现：

一种聚硅氧烷接枝聚乙烯，其结构如式(Ⅰ)所示：

其中：

PE为聚乙烯链，

R为-CH₂CH₂S-，-CH(OH)CH₂NH-或-OCONH-，

R1为C1-C4的烷基，优选为甲基或乙基；

R2为C1-C6的亚甲基，优选为-CH₂CH₂CH₂-；

R3、R4为C1-C8烷基或苯基或C1-C8的含氟烷基，优选为甲基、乙基、苯基、三氟丙基，R3与R4可以相同，也可以不相同。

p为30-2000的整数，优选为50-500的整数；

q为1-50的整数，优选为2-10的整数。

本发明还提供式(I)所示的聚硅氧烷接枝聚乙烯的制备方法，其所述方法包括如下步骤：