一种同时增加聚烯烃极性和支化度的固相制备方法技术

一种同时增加聚烯烃极性和支化度的固相制备方法，其特征在于：将质量比为１００∶０－１００∶０－５０∶０．０１－１０∶０．０１－１０∶０－５０混合的聚烯烃∶长链单体∶极性单体∶引发剂∶交联剂∶界面剂加入到１００－２００℃反应器中，在持续搅拌下共聚反应０．１－１２小时后，得到极性被改进的聚烯烃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚烯烃改性的方法，特别涉及。
技术介绍
聚烯烃的优良性能使得它们越来越被广泛应用，然而聚烯烃也有许多性能需要进一步改进。通过相关手段将非极性聚烯烃的极性增强，从而提高它们的极性及其与填料的相容性。因此，改进聚烯烃的极性具有十分重大的意义。国内外许多学者也作了大量的研究工作。贾德民在自由基引发剂的作用及氮气保护下，以二甲苯为界面活性剂，用三单体对聚烯烃进行固相接枝改性，其各成分按一定重量百分比进行配备；其工艺步骤为(1)在反应釜中投入一定配比的粉状聚烯烃及三单体和引发剂，并加入二甲苯作为界面活性剂；(2)在氮气保护下加热搅拌反应；(3)经蒸馏水或溶剂洗涤、抽滤，再干燥，即得可供应用的聚烯烃三单体固相接枝共聚物。但是其制备产物最后的洗涤过程需要耗用大量的水或溶剂，并且采用了二甲苯作为界面剂，这必然会对环境造成相当程度上的污染，戴干策、张广平等公开了一种聚烯烃连续固相接枝生产方法和装置，各种原料连续加入带有搅拌器的卧式或立式反应器反应，经过反应、洗涤、过滤、干燥等工序后得到接枝改性的聚烯烃，接枝率可达1％以上。但是该方法一样需要进行洗涤操作，从而在一定程度上不适合于持续性发展的基本要求。安东尼·拜尼特等专利技术了将不饱和单体接枝到含氟聚合物上的方法，包括a)将含氟聚合物与不饱和单体熔体共混；b)将得自步骤a)的共混物制成薄膜、片、颗粒或粉末形式；c)在没有空气下，将得自步骤b)的产物曝光于1-15Mrad剂量的光子(γ)或电子(β)辐射；及d)任选地处理得自步骤c)的产物，以除去全部或部分没有接枝到含氟聚合物上的不饱和单体，可得到含氟聚合物的接枝物。这种方法需要采用光子(γ)或电子(β)辐射，所需要的能量高不利于大规模工业开发应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的拘泥于单纯在聚烯烃分子链上以化学键形式接枝引入极性基团，或拘泥于简单采用物理共混的形式将某极性聚烯烃与另一非极性聚烯烃分散到一起，而采用现场生成互穿网络技术使一种或几种长链单体与一种或几种极性单体在目标聚烯烃固相溶胀体中直接进行共聚交联，从而提供一种改进聚烯烃极性既环保又简单有效的方法。该方法的特点是①利用改性单体在聚烯烃固相溶胀体中进行共聚并形成交联互穿网络或直接利用改性单体溶胀聚烯烃然后发生反应生成交联互穿网络；②使用分子量较大的烃或烃类衍生物或齐聚物作为界面剂将目标聚烯烃充分溶胀以提供聚合场所；③不需要后处理过程；④操作简单易行，效果明显，适合于改进所有聚烯烃的极性；⑤产物极性强弱可控制。本专利技术的目的是采用以下技术措施实现的将质量比为100∶0-100∶0-50∶0.01-10∶0.01-10∶0-50混合的聚烯烃∶长链单体∶极性单体∶引发剂∶交联剂∶界面剂加入到100-200℃反应器中，在持续搅拌下共聚反应0.1-12小时后，得到极性被改进的聚烯烃。所述的聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙丙橡胶、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚异丁烯、聚异戊二烯或聚丁二烯。所述的长链单体为十二烯基丁二酸酐、十二烯基丁二酸及其酯、十一烯酸及其酯、三聚丙烯酸异腈脲酸酯、丙烯酸十二酯或丙烯酸十八酯。所述的极性单体为马来酸酐、丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯氰、衣康酸、衣康酸酐、邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸环氧酯或乙酸乙烯酯。所述的引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、异丙苯过氧化氢、特丁基过氧化氢、过氧化二特丁基、过氧化十二酰、过氧化特戊酸特丁酯、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化特戊特丁酯一种或一种以上所组成的混合物。所述交联剂为二乙烯基苯、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸乙二醇酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、1，1，1-三(丙烯酰氧甲基)丙烷、2，2，2-三(丙烯酰氧甲基)乙醇、1，4-二(4’-乙烯苯氧基)丁烷或乙烯基三丁酮肟基硅烷。所述的界面剂为十二烯基丁二酸酐、十二烯基丁二酸及其酯、十一烯酸及其酯、油酸、三聚丙烯酸异腈脲酸酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸十二酯、十六烷、石蜡、改性石蜡、微晶蜡、改性微晶蜡、矿物蜡、改性矿物蜡、植物蜡、改性植物蜡、端羟基聚丁二烯、端羧基聚丁二烯或丁腈橡胶。本专利技术具有如下优点①利用改性单体在聚烯烃固相溶胀体中进行共聚并形成交联互穿网络或直接利用改性单体溶胀聚烯烃然后发生反应生成交联互穿网络，此过程中共聚合反应可发生于聚烯烃大分子链上也可以环圈或网络形式套住聚烯烃分子链；②该方法改进聚合物极性可适用于增强所有非极性聚烯烃的极性；③改性过程中不使用溶剂，产品不需要后处理；④产物极性增强且极性强弱可控。具体实施例方式以下各具体实施方案所制备的改性物性能测试结果列于表1中。实施例1将质量比为100∶10∶5∶5∶0.5∶0.5∶5的聚丙烯∶丙烯酸十二酯∶马来酸酐∶苯乙烯∶过氧化二异丙苯∶交联剂∶改性石蜡加入已经事先升温到110-170℃容器内，在均匀搅拌下反应0.1-12h，得到极性和支化度均得以改善的聚丙烯。利用Rheotens仪器分别在190℃下测定熔体强度。取5g产物用二甲苯溶解回流15min自然结晶，过滤并置于真空烘箱中充分干燥，然后将干燥后的粉末置于索氏抽提器中用丙酮充分回流萃取72小时，取出后置于真空干燥箱中充分干燥，最后用化学滴定的方法来测定其酸含量见表1。实施例2将质量比为100∶10∶5∶5∶0.5∶0.5的聚丙烯∶丙烯酸十八酯∶马来酸酐∶苯乙烯∶过氧化二异丙苯∶交联剂加入已经事先升温到110-170℃容器内，在均匀搅拌下反应0.1-12h，得到极性和支化度均得以改善的聚丙烯。利用Rheotens仪器分别在190℃下测定熔体强度，取5g产物用二甲苯溶解回流15min自然结晶，过滤并置于真空烘箱中充分干燥，然后将干燥后的粉末置于索氏抽提器中用丙酮充分回流萃取72小时，取出后置于真空干燥箱中充分干燥，最后用化学滴定的方法来测定其酸含量见表1。实施例3将质量比为100∶10∶5∶5∶0.5∶0.5∶5的聚丙烯∶十二烯基丁二酸酐∶马来酸酐∶苯乙烯∶过氧化二异丙苯∶交联剂∶改性石蜡加入已经事先升温到110-170℃容器内，在均匀搅拌下反应0.1-12h，得到极性和支化度均得以改善的聚丙烯。利用Rheotens仪器分别在190℃下测定熔体强度，取5g产物用二甲苯溶解回流15min自然结晶，过滤并置于真空烘箱中充分干燥，然后将干燥后的粉末置于索氏抽提器中用丙酮充分回流萃取72小时，取出后置于真空干燥箱中充分干燥，最后用化学滴定的方法来测定其酸含量见表1。实施例4将质量比为100∶10∶5∶5∶0.5∶0.5∶5的线性低密度聚乙烯∶十一烯酸∶马来酸酐∶苯乙烯∶过氧化二异丙苯∶交联剂∶十六烷加入已经事先升温到110-170℃容器内，在均匀搅拌下反应0.1-12h，得到极性和支化度均得以改善的线性低密度聚乙烯。利用Rheotens仪器分别在190℃下测定熔体强度，取5g产物用二甲苯溶解回流15min自然结晶，过滤并置于真空烘箱中充分干燥，然后将干燥后的粉末置于索氏抽提器中用丙酮充分回流萃取72小时，取出后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时增加聚烯烃极性和支化度的固相制备方法，其特征在于：将质量比为１００∶０－１００∶０－５０∶０．０１－１０∶０．０１－１０∶０－５０混合的聚烯烃∶长链单体∶极性单体∶引发剂∶交联剂∶界面剂加入到１００－２００℃反应器中，在持续搅拌下共聚反应０．１－１２小时后，得到极性被改进的聚烯烃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长生，陈宋辉，李铭果，周爱军，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：83