聚合物熔体强度改性剂及其制备方法和应用以及聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚合物领域，具体提供了一种聚合物熔体强度改性剂及其制备方法和应用，该方法包括：将极性单体接枝聚丙烯与含胺基物质接触进行反应挤出造粒，然后进行干燥；所述极性单体能够与含胺基物质发生化学反应，所述含胺基物质包括化合物A和化合物B，所述化合物A为含有胺基基团、醚键和芳基基团的有机物，所述化合物B为多胺。本发明专利技术提供了一种聚丙烯组合物和一种聚丙烯材料及其制备方法。本发明专利技术的聚合物熔体强度改性剂，可用物理共混的方法以较小的添加量，实现聚合物例如聚丙烯熔体强度的提升。

【技术实现步骤摘要】
聚合物熔体强度改性剂及其制备方法和应用以及聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及一种聚合物熔体强度改性剂的制备方法，以及一种由本专利技术的方法制备得到的聚合物熔体强度改性剂及其应用，以及一种聚丙烯组合物和一种聚丙烯材料的制备方法和由该方法得到的聚丙烯材料。
技术介绍
目前市场上所售的聚丙烯绝大部分是半结晶性线型聚合物。由于具有柔软的长链大分子结构和较高的结晶倾向，其软化点与熔点很接近，达到熔融结晶温度后其熔体黏度迅速下降，而且在结晶过程中释放出大量的结晶热，使其熔体黏度和熔体强度进一步下降。因此，普通聚丙烯熔体强度小、韧性差、耐熔垂性能差，热成型性、发泡性能很差，限制了其应用领域。高熔体强度聚丙烯可以应用于发泡、热成型、挤出涂布等高附加值领域，具有更广阔的市场应用前景，其研究开发具有显著的经济效益和社会效益。聚丙烯是一种通用塑料，具有原料来源丰富、价格低廉、密度小、熔点高、无毒、耐化学腐蚀、易回收、易降解等优点。已成为包装、轻工、建筑、电子、电器、汽车等行业不可缺少的原材料，是当前发展速度最快的热塑性树脂之一。但是传统的聚丙烯韧性差、熔体强度低，其热成型性、发泡性能很差，大大限制了其成形加工和使用范围。因此，开发具有较高熔体强度的聚丙烯是近年来材料学研究热点。目前提高聚丙烯熔体强度的方法有引发聚丙烯交联、接枝改性、与其它树脂进行共混改性等。共混改性是提高普通聚丙烯产品熔体强度的一种简单途径。普通聚丙烯以直链结构为主，每个分子结构都含有甲基，基本无支化或交联。通过添加高熔体强度聚合物、弹性体或低熔点共聚物，降低聚丙烯的熔点和刚性，从而获得良好的加工性能。CN105037952A、CN105153546A、CN104987588A、USP4940736等公开了此类方法。交联改性可使线型PP产生长支链，从而达到提高熔体强度的目的。USP5047446、USP5414027、USP5541236等均为Himont公司的辐照交联制备高熔体强度聚丙烯方面的技术。CN101125947A公开了一种含长支链结构的高熔体强度聚丙烯及其制备方法。该技术所公开的含长支链结构的高熔体强度聚丙烯制备方法步骤如下：将A组分与抗氧剂和热稳定剂在混合釜中充分混合后，以60-200g/min的速度从喂料口加入反应型双螺杆挤出机中，将B组分有机溶液从双螺杆挤出机的一侧加入挤出机中，超临界二氧化碳流体从双螺杆挤出机另一侧加入到挤出机。双螺杆挤出机第一加热区为180～220℃，其他加热区为140～220℃；挤出造粒，得到高熔体强度聚丙烯树脂。组分A为接枝率〉0.3％的极性单体熔融接枝聚丙烯聚合物，B组分为胺类或醇类化合物。该技术是利用胺类、醇类化合物中的氨基或羟基与聚丙烯接枝物上的官能团发生反应，产生长支链结构，达到提高熔体强度的目的。该技术测定了样品的力学性能、熔体流动速率，未给出熔体强度的测定数据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够改善聚合物熔体强度的改性剂及其制备方法和应用以及聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其制备方法。为实现前述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种聚合物熔体强度改性剂的制备方法，该方法包括：将极性单体接枝聚丙烯与含胺基物质接触进行反应挤出造粒，然后进行干燥；其中，所述极性单体能够与含胺基物质发生化学反应，所述含胺基物质包括化合物A和化合物B，所述化合物A为含有胺基基团、醚键和芳基基团的有机物，所述化合物B为多胺。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了本专利技术所述的制备方法制备得到的聚合物熔体强度改性剂。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了本专利技术所述的聚合物熔体强度改性剂在改性聚丙烯中的应用。根据本专利技术的第四方面，本专利技术提供了一种聚丙烯组合物，其中，该组合物含有本专利技术所述的聚合物熔体强度改性剂和聚丙烯。根据本专利技术的第五方面，本专利技术提供了一种聚丙烯材料的制备方法，该方法包括：将本专利技术所述的聚合物熔体强度改性剂和聚丙烯在180-220℃下共混，挤出造粒，然后进行干燥。根据本专利技术的第六方面，本专利技术提供了本专利技术所述的制备方法得到的聚丙烯材料。本专利技术的聚合物熔体改性剂可以大幅提高聚合物的熔体强度。本专利技术的聚合物熔体强度改性剂，可用物理共混的方法以较小的添加量，实现聚合物例如聚丙烯熔体强度的提升。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1-图3分别是实施例1-3中所制备的胺改性聚丙烯的红外光谱图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。如前所述，本专利技术提供了一种聚合物熔体强度改性剂的制备方法，该方法包括：将极性单体接枝聚丙烯与含胺基物质接触进行反应挤出造粒，然后进行干燥；其中，所述极性单体能够与含胺基物质发生化学反应，所述含胺基物质包括化合物A和化合物B，所述化合物A为含有胺基基团、醚键和芳基基团的有机物，所述化合物B为多胺。根据本专利技术的制备方法，所述化合物A与所述化合物B不同。根据本专利技术的制备方法，满足前述要求的化合物A均可以实现本专利技术的目的，根据本专利技术的一种优选的实施方式，所述化合物A为4,4’-二氨基二苯醚、苯氧基苯胺、3,4’-二氨基二苯醚和3,3’,4,4’-四氨基二苯醚中的一种或多种，优选所述化合物A为4,4’-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、3,3’,4,4’-四氨基二苯醚中的一种或多种，更优选所述化合物A为4,4’-二氨基二苯醚。根据本专利技术的制备方法，满足前述要求的化合物B均可以实现本专利技术的目的，根据本专利技术的一种优选的实施方式，所述化合物B为烷基二胺、亚烷基二胺、亚烷基三胺、亚烷基四胺、亚烷基五胺和芳基二胺中的一种或多种；更优选所述化合物B为C2-12的烷基二胺、C2-12的亚烷基二胺、C2-C12的亚烷基三胺、C2-C12的亚烷基四胺、C2-C12的亚烷基五胺和C6-C18的芳基二胺中的一种或多种。进一步优选所述化合物B为四亚乙基五胺、三亚乙基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、对苯二胺、间苯二胺和1,12-二氨基十二烷中的一种或多种；优选为四亚乙基五胺、1,12-二氨基十二烷和对苯二胺中的一种或多种。根据本专利技术的制备方法，满足前述要求的极性单体均可以实现本专利技术的目的，根据本专利技术的一种优选的实施方式，所述极性单体为马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种；优选所述极性单体为马来酸酐、丙烯酸、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。根据本专利技术的方法，按照前述技术方案进行可以有效实现本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物熔体强度改性剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：将极性单体接枝聚丙烯与含胺基物质接触进行反应挤出造粒，然后进行干燥；其中，所述极性单体能够与含胺基物质发生化学反应，所述含胺基物质包括化合物A和化合物B，所述化合物A为含有胺基基团、醚键和芳基基团的有机物，所述化合物B为多胺。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物熔体强度改性剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：将极性单体接枝聚丙烯与含胺基物质接触进行反应挤出造粒，然后进行干燥；其中，所述极性单体能够与含胺基物质发生化学反应，所述含胺基物质包括化合物A和化合物B，所述化合物A为含有胺基基团、醚键和芳基基团的有机物，所述化合物B为多胺。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述化合物A为4,4’-二氨基二苯醚、苯氧基苯胺、3,4’-二氨基二苯醚和3,3’,4,4’-四氨基二苯醚中的一种或多种；所述化合物B为烷基二胺、亚烷基二胺、亚烷基三胺、亚烷基四胺、亚烷基五胺和芳基二胺中的一种或多种；所述极性单体为马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述化合物A为4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚和3,3’,4,4’-四氨基二苯醚中的一种或多种；所述化合物B为C2-12的烷基二胺、C2-12的亚烷基二胺、C2-C12的亚烷基三胺、C2-C12的亚烷基四胺、C2-C12的亚烷基五胺和C6-C18的芳基二胺中的一种或多种；所述极性单体为马来酸酐、丙烯酸、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于芳，马伊，梁文斌，张寅灵，刘国刚，常贺飞，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11