一种极性聚丙烯接枝物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种极性聚丙烯接枝物，包括按重量份计的以下组分：PP树脂原料100份；引发剂单体0.1‑5份；引发剂0‑2份；极性单体0‑5份；接枝助剂0‑5份；抗氧剂0.05‑1份。本发明专利技术还公开了极性聚丙烯接枝物的制备方法。本发明专利技术的极性聚丙烯接枝物是通过引入一种同时具有过氧基团、不饱和双键和极性基团的引发剂单体经熔融反应挤出法制备而成。所得到的聚丙烯接枝物具有较高的极性基团接枝率，还能有效减少聚丙烯熔融接枝过程中常见的降解副反应，有利于提升制品的机械性能。该方法适应现有生产工艺流程，可批量化生产。

A kind of polar polypropylene graft and its preparation method

The present invention discloses a polar polypropylene graft, including the following components of the weight portion: 100 parts of PP resin, 0.1 initiator monomer, 2 portions of initiator 0, 0 polar 5, 5 grafting additives 0, 0.05 antioxidants and 1 parts. The invention also discloses a preparation method of polar polypropylene grafted. The invention of the polar polypropylene graft is prepared by the introduction of an initiator monomer with an peroxide group, unsaturated double bond and polar groups at the same time by a melting reaction extrusion process. The graft copolymerization of polypropylene has a high grafting rate of polar groups, and it can also effectively reduce the common degradation side reaction in the process of polypropylene melt grafting. It is beneficial to improve the mechanical properties of the products. The method is suitable for the existing production process and can be produced in batches.

【技术实现步骤摘要】
一种极性聚丙烯接枝物及其制备方法
本专利技术涉及一种聚丙烯接枝物，尤其涉及一种极性聚丙烯接枝物及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)是一种十分重要的通用塑料，具有优良的物理性能，已被广泛应用于建筑、能源、化工、交通运输等生产生活中的各个方面。但PP的低表面能使大多数的胶黏剂、油墨、涂料等难以在其表面附着，其非极性的化学性质也使其难以和常见的极性填料(如玻纤、矿物等)均匀混合来进一步提高强度。接枝改性是提高PP极性的常用方法，其中又以自由基引发接枝、熔融反应挤出的方法最为常见。PP结构中有大量叔碳氢原子，在过氧化物引发剂的作用下叔碳氢原子脱去形成大分子自由基。但该自由基不稳定，容易发生β-断裂而造成分子链断裂。因此，PP在接枝改性的同时往往伴随严重的降解副反应，最终导致制品的力学强度下降。现有的技术文献中，公开了一些用于PP极性改性，同时又能减少其降解的技术路线或方法。比如专利CN101724128A、CN101885806A中提出在熔融接枝反应前PP和抗氧剂预先共混，然后再进入挤出机中反应接枝。抗氧剂有良好的捕获和猝灭自由基的作用，因此该方法尽管能减少PP的分子链断裂，但也阻碍了接枝反应的进行，导致接枝率下降。CN103772612A、CN102321217A、CN1456430A、CN101357968A、CN101942061A等专利中公开的是在PP接枝过程中加入一种或多种辅助接枝单体的技术路线，引入的辅助单体包括苯乙烯、油酸、丙烯酸酯等含有单双建或多双键的化合物。这种方法虽然可以在维持接枝率的同时减少副反应，但引入的辅助单体往往具有严重的刺激性气味(如苯乙烯、丙烯酸等)，无法满足实际生产中的作业和环保需求。专利CN104804143A中提出将引发剂少量多次分批加入，通过控制自由基浓度维持反应平顺以减少副反应，该方法的缺陷在于操作较麻烦，难以批量化，此外也无法完全避免苯乙烯的使用。因此，寻找一种简便易行、安全环保的替代方法生产高接枝率、低降解的极性PP接枝物成为业界内的一项重要研究课题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的第一个目的是在于提供一种极性聚丙烯接枝物，它具有高接枝率、低降解度的特点。本专利技术的第二个目的是为了提供一种极性聚丙烯接枝物的制备方法，该制备方法可避免引入高刺激性辅助单体，并克服PP接枝反应过程中的降解问题和接枝率偏低问题，同时适应现有工业化生产工艺流程，可实现连续化生产。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种极性聚丙烯接枝物，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：PP树脂原料100份；引发剂单体0.1-5份；引发剂0-2份；极性单体0-5份；接枝助剂0-5份；抗氧剂0.05-1份。进一步地，所述引发剂单体是既含有过氧化基团，又含有反应性双键，同时具有极性官能团的化合物。进一步地，所述引发剂单体为过氧化马来酸叔丁酯。进一步地，所述引发剂的加入量为0.1-2重量份，所述引发剂为过氧化物引发剂；所述引发剂选自过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、二氯代过氧化苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯中的一种或多种。其中优选过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷中的一种或两种以上。进一步地，所述极性单体的加入量为0.1-5重量份，所述极性单体为含有极性官能团的不饱和羧酸及其衍生物；所述极性单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐、5-降冰片烷-2,3-二酸酐、衣康酸酐、甲基顺丁烯二酸酐、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种以上。进一步地，所述接枝助剂的加入量为0.1-5重量份，所述接枝助剂选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚醚多元醇三丙烯酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯和双三羟甲基丙烷丙烯酸酯中的一种或两种以上。进一步地，所述抗氧剂选自硫代二丙酸二月桂酯、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1330、抗氧剂168、抗氧剂618、抗氧剂215和抗氧剂225中的一种或两种以上。实现本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种极性聚丙烯接枝物的制备方法，其特征在于，包括：混合步骤：将配方量的PP树脂原料和配方量的引发剂单体混合均匀，得到混合物；熔融反应步骤：将混合物置于接枝设备中进行熔融反应，所述接枝设备包括混合区、接枝区和终止区，其中，混合区控制温度为130-200℃，接枝区控制温度为150-230℃，终止区控制温度为150-220℃；在混合区加入配方量的引发剂、极性单体、接枝助剂，在终止区加入配方量的抗氧剂，挤出造粒，得到极性聚丙烯接枝物。进一步地，熔融反应步骤中，所述接枝设备为单螺杆挤出机，单螺杆长径比20:1-40:1，螺杆直径60-120mm，螺杆转速150-500rpm；或者是，所述接枝设备为双螺杆挤出机，双螺杆长径比28:1-40:1，螺杆直径35-75mm，螺杆转速150-500rpm。进一步地，熔融反应步骤中，混合区控制温度为150-190℃；接枝区控制温度为170-220℃；终止区控制温度为170-210℃。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的极性聚丙烯接枝物中引入了一种新的反应组分—引发剂单体。这种化合物既具有过氧化基团，也有不饱和双键，同时具有极性官能团。经过高温熔融引发后，过氧化基团分解产生含极性官能团的自由基，继而接枝到PP大分子链上得到极性的大分子自由基。另一方面，该自由基上同时含有可反应的C＝C双键，和大分子自由基形成分子内交联从而抵抗PP分子的内降解。由于分子内同时含有引发基团、反应基团和极性基团，分解引发、接枝和交联反应基本可在同一分子内发生，有效提高了反应效率，从而得到较高的极性基团接枝率。此外，其产生的富余的自由基和反应性官能团还可以和其他极性单体反应，进一步提升PP接枝物的极性。因此，本专利技术的极性聚丙烯接枝物具有高接枝率、低降解度的优点。2、本专利技术的制备方法可避免引入高刺激性辅助单体，并克服PP接枝反应过程中的降解问题和接枝率偏低问题，同时适应现有工业化生产工艺流程，可实现连续化生产。该制备方法制备得到极性聚丙烯接枝物具有较高的极性基团接枝率，还能有效减少聚丙烯熔融接枝过程中常见的降解副反应，有利于提升制品的机械性能。该方法适应现有生产工艺流程，可批量化生产。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。一种极性聚丙烯接枝物，包括按重量份计的以下组分：PP树脂原料100份；引发剂单体0.1-5份；引发剂0-2份；极性单体0-5份；接枝助剂0-5份；抗氧剂0.05-1份。作为进一步地实施方式，所述的PP树脂原料没有特别限定，可以选自均聚PP、共聚PP、嵌段PP和抗冲PP中的一种或多种混合物；原料形态既可以是粒料也可以是粉料，也可以是二者的混合物。作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极性聚丙烯接枝物，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：PP树脂原料100份；引发剂单体0.1‑5份；引发剂0‑2份；极性单体0‑5份；接枝助剂0‑5份；抗氧剂0.05‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种极性聚丙烯接枝物，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：PP树脂原料100份；引发剂单体0.1-5份；引发剂0-2份；极性单体0-5份；接枝助剂0-5份；抗氧剂0.05-1份。2.如权利要求1所述的极性聚丙烯接枝物，其特征在于，所述引发剂单体是既含有过氧化基团，又含有反应性双键，同时具有极性官能团的化合物。3.如权利要求2所述的极性聚丙烯接枝物，其特征在于，所述引发剂单体为过氧化马来酸叔丁酯。4.如权利要求1所述的极性聚丙烯接枝物，其特征在于，所述引发剂的加入量为0.1-2重量份，所述引发剂为过氧化物引发剂；所述引发剂选自过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、二氯代过氧化苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯中的一种或多种。其中优选过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷中的一种或两种以上。5.如权利要求1所述的极性聚丙烯接枝物，其特征在于，所述极性单体的加入量为0.1-5重量份，所述极性单体为含有极性官能团的不饱和羧酸及其衍生物；所述极性单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐、5-降冰片烷-2,3-二酸酐、衣康酸酐、甲基顺丁烯二酸酐、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种以上。6.如权利要求1所述的极性聚丙烯接枝物，其特征在于，所述接枝助剂的加入量为0.1-5重量份，所述接枝助剂选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二丙烯酸乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉贤，王明辉，李煦田，唐舫成，汪加胜，
申请(专利权)人：广州鹿山新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44