带有官能团熔体增强剂、制备及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种带有官能团熔体增强剂，该增强剂带有环氧官能团，原料配方主要包括一定质量分数的甲基丙烯酸烷基酯类单体、丙烯酸烷基酯类单体、带官能团的丙烯酸酯类单体、还可以包含苯乙烯类单体，在适量的表面活性剂、引发剂、还原剂的作用下经预乳化后共聚得到；其重均分子量范围为：200-400万克/mol，分子量分布小于2.0。本发明专利技术还公布该熔体增强剂的制备方法及用途。本发明专利技术具有如下有益效果：本发明专利技术的带有官能团熔体增强剂带有环氧官能团、超高分子量、分子量分布窄的，反应容易控制且聚合物分子量均衡，本发明专利技术熔体增强剂与生物降解基塑料混合，对提高生物降解基塑料熔性能起到很好的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有官能团的熔体增强剂、制备及其应用，属于树脂改性熔体增强剂领域。
技术介绍
21世纪，许多国家将建设可持续发展的资源循环型社会作为国策之一，大力开发环境友好的生物基和生物可降解塑料已在世界范围内蓬勃兴起。聚乳酸（PLA）是唯一的以生物资源为原料的化学合成生物降解塑料，成为最具发展潜力的品种之一。也成为全球研发的热点。在今后几年内将会应用于更多领域。尤其是消费品电子和汽车领域，存在巨大应用潜力。生物基和生物基可降解塑料由于分子链中长支链少，熔体强度特别低，应变硬化不足，在热成型中硬而脆，并且加工温度范围很窄，热成型性差。由于熔体强度低，发泡成型十分困难，很难得到高倍率的发泡成型体。可以通过添加熔体增强剂，增加生物基和生物可降解塑料分子链的长支链数量，提高制品的加工和应用性能，实现生物基和生物可降解塑料的各种加工成型及广泛的应用领域。目前，国内外熔体增强剂研究和开发的焦点基本集中在高分子量聚合物方面。既有高分子量又带有带官能团的熔体增强剂还未见报道。本专利技术期望得到一种带有官能团的熔体增强剂。该熔体增强剂应用于生物基和生物可降解塑料。能很好的分散在生物基塑料中，并和生物基塑料的分子纠缠，大幅度提高生物基塑料的熔体强度。更好的改善生物基塑料的加工性能，提高生物基塑料的热成型性。保证制品的质量。并不影响最终产品的透明度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带有官能团、重均分子量大于200万克/摩尔、分子量分布小于2.0的熔体增强剂产品，以及带有官能团熔体增强剂的制备方法。其应用于聚乳酸（PLA）类具有脂肪基聚酯结构的生物基和生物可降解塑料中，大幅度提高熔体强度及热成型性。本专利技术采用的技术方案如下：一种带有官能团熔体增强剂，该增强剂带有环氧官能团，原料配方主要包括（按质量份数）：甲基丙烯酸烷基酯类单体：      30～100；丙烯酸烷基酯类单体：              5～40；带官能团的（甲基）丙烯酸酯类单体： 1～10；在0.05-3份表面活性剂，0.001-0.5份引发剂，0.0002-0.03份还原剂的作用下经预乳化后共聚得到；其重均分子量范围为：200-400万克/mol，分子量分布小于2.0。所述的原料配方组成中还可以包含（按质量份数）苯乙烯类单体： 0～70份。优选的，所述甲基丙烯酸烷基酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯。优选的，所述丙烯酸烷基类单体为丙烯酸丁酯。优选的，所述带官能团的（甲基）丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯。优选的，所述苯乙烯类单体为苯乙烯。优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化异丙基苯、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈其中的一种或它们的混合物。优选的，所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠其中的一种。 优选的，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、非离子表面活性剂为OP-10其中的一种。本专利技术还提供一种带有官能团熔体增强剂的制备方法，通过三步进行。第一步：混合单体的预乳化:首先，将按质量份数配比，准备以下原料：去离子水：                              50～100；表面活性剂：                           0.05～1.5；预乳化单体：甲基丙烯酸烷基酯类单体 ：               30～100；具有官能团的（甲基）丙烯酸酯类单体：      1～10；丙烯酸烷基酯类单体：                      5～40；苯乙烯类单体：                            0～70。然后，将上述的去离子水和表面活性剂加入到500ml的烧杯中，混合并搅拌20min。再向烧杯中加入上述的甲基丙烯酸烷基酯类单体、丙烯酸烷基酯类单体、具有官能团的（甲基）丙烯酸酯类单体和苯乙烯类单体，混合搅拌20min,充分乳化均匀，即获得混合单体的预乳液，备用。第二步：预乳化混合单体的乳液共聚：首先，将按质量份数配比，准备以下原料：去离子水：                100～200；表面活性剂：              0.05～1.5；步骤一所得预乳化的混合单体：   100；引发剂：                  0.001～0.5；还原剂：                  0.0002～0.03；然后，将上述的去离子水、表面活性剂、加入到反应器中，通氮气，在100-300转/分的搅拌速度下升温至40℃-80℃。滴加预乳化的混合单体，滴加2-6小时。分3-4批分别加入引发剂和还原剂。将反应温度控制在40℃-80℃，反应10-24小时，得到共聚物乳液。第三步：共聚物乳液的干燥：共聚物乳液经干燥，得到具有官能团熔体增强剂，重均分子量200-400万克/mol，分子量分布小于2.0。优选的，所述反应器为带搅拌、回流冷凝器、通气口的五口瓶。优选的，所述氮气为高纯氮。优选的，所述的干燥方法为喷雾干燥、沸腾干燥床干燥。作为本专利技术的一种新用途，与生物降解基塑料混合，提高生物降解基塑料熔体强度、改善加工性能及优化加工条件。所述的生物降解基塑料为聚丙交酯、聚羟基丁酸酯、或它们的混合物。本专利技术的带有官能团熔体增强剂的添加质量百分比，为生物降解基塑料质量的1%-10%。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的带有官能团熔体增强剂：第一：带有环氧官能团；第二：具有超高分子量；第三：分子量分布窄的；第四：混合单体先经预乳化，再用氧化-还原体系引发聚合，反应容易控制且聚合物分子量均衡。具体实施方式下面用具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。实施例中所述的重均分子量及分子量分布为用凝胶渗透色谱测定。实施例1带有官能团熔体增强剂的制备方法：第一步：混合单体的预乳化预乳化液的配方：                成分               质量份数            去离子水                 100        十二烷基硫酸钠            1.0预乳化单体：        甲基丙烯酸甲酯            70        甲基丙烯酸丁酯            15  甲基丙烯酸缩水甘油酯        5            丙烯酸丁酯               10预乳化液的制备：向500ml的烧杯中加入上述规定质量份的去离子水和十二烷基硫酸钠，混合并搅拌20min。再向烧杯中加入上述规定质量份的甲基丙烯酸甲酯、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有官能团熔体增强剂，其特征在于，该增强剂带有环氧官能团，原料配方主要包括（按质量份数）：甲基丙烯酸烷基酯类单体：                 30～100；丙烯酸烷基酯类单体：                      5～40；带官能团的（甲基）丙烯酸酯类单体：        1～10；苯乙烯类单体：                            0～70；在0.05‑3份表面活性剂，0.001‑0.5份引发剂，0.0002‑0.03份还原剂的作用下经预乳化后共聚得到；其重均分子量范围为：200‑400万克/mol，分子量分布小于2.0。

【技术特征摘要】
1.一种带有官能团熔体增强剂，其特征在于，该增强剂带有环氧官能团，原料配方主要包括（按质量份数）：
甲基丙烯酸烷基酯类单体：                 30～100；
丙烯酸烷基酯类单体：                      5～40；
带官能团的（甲基）丙烯酸酯类单体：        1～10；
苯乙烯类单体：                            0～70；
在0.05-3份表面活性剂，0.001-0.5份引发剂，0.0002-0.03份还原剂的作用下经预乳化后共聚得到；其重均分子量范围为：200-400万克/mol，分子量分布小于2.0。
2.根据权利要求1所述的官能团熔体增强剂，其特征在于，所述的原料配方组成中：所述的甲基丙烯酸烷基酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯；所述的丙烯酸烷基酯类单体为丙烯酸丁酯；所述的带官能团的（甲基）丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯；所述的苯乙烯类单体为苯乙烯。
3.根据权利要求1所述的官能团熔体增强剂，其特征在于，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化异丙基苯、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈或它们的混合物；所述的还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠；所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠，非离子表面活性剂为OP-10。
4.权利要求1所述的带有官能团熔体增强剂的制备方法，其特征在于，分三步进行：
第一步：混合单体的预乳化:
首先，将按质量份数配比，准备以下原料：
去离子水：                         50～100；
表面活性剂：                      0.05～1.5；
预乳化单体：
甲基丙烯酸烷基酯类单体 ：               30～100；
具有官能团的（甲基）丙烯酸酯类单体：      1～10；
丙烯酸烷基酯类单体：                      5～40；
苯乙烯类单体：                    ...

【专利技术属性】
技术研发人员：任淑英，杨树竹，刘素芳，王四海，李训刚，巩翼龙，毛晨曦，李向阳，张建军，王凯，王冉，刘凤玉，张鸿宇，张慧芳，代燕琴，王克智，
申请(专利权)人：山西省化工研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14