[发明专利]一种用于聚丙烯的极性调节剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种用于聚丙烯的极性调节剂及其制备方法和应用，所述极性调节剂按照重量份包括如下组分：聚丙烯30～60重量份、改性聚醚15～50重量份以及极性增效剂10～40重量份。其中，改性聚醚和极性增效剂协同复配，使所述极性调节剂与聚丙烯共混、形成均一稳定的分散体，并将极性增效剂中的极性官能团锚定于聚丙烯材料的表面，改善其表面极性。本发明所述极性调节剂能够持久、稳定地提高聚丙烯材料的表面极性和浸润性，使其达因值达到38以上，且极性不会随着储存时间的延长而发生衰减，可以充分满足聚丙烯材料后期的储存、粘接、涂覆以及印刷需求。

技术领域

本发明属于聚合物材料技术领域，具体涉及一种用于聚丙烯的极性调节剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种热塑性树脂，具有良好的耐热性、耐化学性、电绝缘性、机械强度、耐磨性以及加工性能等，在包装、机械、汽车、电子电器和纺织等众多行业得到了广泛的开发应用，是世界五大通用塑料之一。目前聚丙烯的重要消费领域是包装袋和包装膜领域，聚丙烯薄膜因其力学性能优异、易于加工成型且来源广泛，在化妆品、食品、服装、书籍、纸巾等领域的包装中应用十分普遍，尤其是双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)，其总产能逐年递增，在包装材料中占有重要地位。

聚丙烯是半结晶非极性材料，其表面极性低，不易与胶粘剂、涂料或油墨粘结，附着力较差，剥离强度低，印刷性和可涂覆性欠佳；而且聚丙烯与极性聚合物的相容性差，在不进行表面处理的前提下无法印刷上色，也无法进行进一步的深加工。

为了解决聚丙烯材料、尤其是聚丙烯膜的表面极性问题，聚丙烯薄膜生产过程通常需要增加电晕处理步骤，通过电晕处理装置对其表面进行改性，改善极性和浸润性。电晕处理的基本原理是利用高频率高电压在被处理的材料表面放电，空气电离后产生的各种等离子体在强电场作用下加速冲击材料表面，等离子体的能量使聚丙烯表面的化学键断裂而产生游离基，使其表面变粗糙、活性增大、极性增强，从而增加其对极性溶剂的润湿性。在电晕处理过程中，这些等离子体由电击和渗透进入材料的表面破坏其分子结构，进而将被处理的材料表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，以致增加聚丙烯表面的附着性。在电晕放电时，还会产生大量的臭氧，臭氧是一种强氧化剂，能够使聚丙烯分子氧化，产生羰基化合物、过氧化物等。经过上述电晕处理改性后，聚丙烯膜的表面极性增大，润湿性和附着性提升。

然而，电晕处理能耗大，产生的臭氧会引起空气污染以及造成操作人员身体不适等，而且电晕产生的臭氧会造成聚丙烯的氧化，使聚丙烯薄膜的颜色变深、透明度下降，影响其在包装领域的应用。更为重要的是，电晕处理聚丙烯表面的分子链有较高的活动性，在储存过程中，分子链的活动性使其逐渐移入薄膜内部，使表面张力下降。一般而言，电晕处理后的聚丙烯薄膜储存一周以上，电晕处理效果就会逐渐衰退，聚丙烯薄膜的表面附着力和可涂覆性下降，影响后续的印刷和加工。因此，电晕处理的时效性短暂，在提高聚丙烯薄膜极性和润湿性方面有很大的局限性。

因此，开发一种可能够稳定长效地提高聚丙烯材料的表面极性和润湿性的材料，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于聚丙烯的极性调节剂及其制备方法和应用，所述极性调节剂通过聚合物组分的筛选和复配，能够显著提升聚丙烯的表面极性、浸润性、附着力和可涂覆性，而且使聚丙烯的高表面极性具有更好的稳定性和更长的时效性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于聚丙烯的极性调节剂，所述极性调节剂按照重量份包括如下组分：

聚丙烯 30～60重量份

改性聚醚 15～50重量份

极性增效剂 10～40重量份。