一种聚(丙烯接枝极性单体)组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚丙烯接枝组合物领域，公开了一种聚(丙烯接枝极性单体)组合物及其制备方法。其中依据GB/T 18474‑2001测得该组合物的二甲苯不溶物含量≥5重量％；依据GB/T 2791‑1995测得该组合物与金属的剥离强度为50N/25mm以上；依据德国大众汽车标准PV3900测得组合物的VOC气味等级≤3.5；该组合物的100％拉伸形变回复率为50％以上；以该组合物的总重量为基准，含有0.1～5重量％的硅酸盐。该组合物具有高粘结力、高弹性和低气味。

A poly (propylene graft polar monomer) composition and its preparation method

The invention relates to the field of polypropylene graft composition, and discloses a poly (propylene graft polar monomer) composition and a preparation method. On the basis of which GB/T 18474 2001 measured the composition of the xylene insoluble content above 5 wt%; on the basis of GB/T 2791 1995 measured peel strength of the composition with the metal is above 50N/25mm; according to the German Volkswagen standard PV3900 measured composition VOC odor levels less than or equal to 3.5; the 100% tensile deformation of the composition of the reply the rate is above 50%; the total weight of the composition as a benchmark, containing 0.1 to 5 wt% of portland. The composition has high bond strength, high elasticity and low odor.

【技术实现步骤摘要】
一种聚(丙烯接枝极性单体)组合物及其制备方法
本专利技术涉及聚丙烯接枝组合物领域，具体地，涉及一种聚(丙烯接枝极性单体)组合物及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)以其价格低、易回收、比重小、成品表面硬度大、弹性高、耐热性、化学稳定性、绝缘性好等优势而被广泛的应用。聚丙烯接枝马来酸酐是聚丙烯功能化的重要改性手段之一，制备的PP-g-MAH主要以相容剂、粘结剂的形式用于聚丙烯的各种应用中，如在PP与其他聚合物或无机填料共混时，PP-g-MAH主要是起着降低界面张力改善共混界面的相容剂的作用，在于金属等复合制备钢塑复合结构时，起着粘结剂的作用。然而，随着人们对舒适度和安全意识的不断增强，人们对PP-g-MAH材料的气味性、强度和韧性等要求越来越严格，要求我们必须制备出同时具有优越的粘结性能和低气味甚至无气味的丙烯基粘结剂组合物。粘结性和气味的大小是判断马来酸酐改性聚丙烯品质好坏的重要指标。在之前的研究中，人们更侧重于制备接枝率高的PP-g-MAH，而忽略了对产品气味的影响。一般地，马来酸酐改性聚丙烯制得的接枝物的粘结性与马来酸酐的加入量直接相关，一般粘结性随着马来酸酐加入量的增加而增大，但是过量的马来酸酐加入会导致最终接枝料的气味较大。而单纯用马来酸酐改性聚丙烯一种原料，制得的低气味的接枝物接枝率普遍较低。虽然有专利如CN101519477B和CN101885806B实施例中介绍制得的接枝物接枝率可达2.6％以上，但是实际国内外市场上较好的PP-g-MAH产品接枝率只有1％左右，而且存在气味较大的问题。一般气味测试标准普遍采用德国大众汽车公司PV3900E标准，即采用1～6级评价，级别越高，气味越大，小于等于3.5级才能满足要求。而GMW3205采用1～10级评价，级别越高，气味越低，气味等级大于等于6级才能判定为合格。减少气味可以采取下面几种措施：1、用低气味替代品来替代那些难闻的添加剂；2、采用更为纯净的树脂；3、加入吸附剂，包括化学反应及物理吸附方法。目前，低气味VOC复合材料的研究报告越来越多，大部分材料化学反应及物理吸附方法来降低复合材料的VOC气味等级，如CN102061036A公开了一种低气味聚丙烯组合物，以重量计组成包括50～78％的聚丙烯、7～20％的增韧剂、0.5～4％的气味抑制剂，0～30％的矿物填料，所述气味抑制剂为沸石、粘土、金属氧化物组成的复合物。可以获得的汽车内饰件用聚丙烯组合物符合PV3900-2000标准，且具有良好的机械性能。如前面所述，在之前的聚丙烯接枝马来酸酐来制备热熔胶的研究中，人们更侧重于制备接枝率高的PP-g-MAH，而忽略了对产品气味的影响。CN105131203A公开了一种高接枝率、低气味的聚丙烯接枝马来酸酐的制备方法，包括：(1)将聚丙烯和石油树脂熔化并除杂；(2)加入马来酸酐，并与聚丙烯混合均匀；(3)在温度170～230℃，滴加催化剂和苯乙烯的混合液，然后反应30～60min；(4)将反应产物除杂后压入挤出机中进行挤出切粒，得到高接枝率、低气味的聚丙烯接枝马来酸酐。产物的VOC等级为3级。其他专利更多的创新点在于辅助接枝单体或接枝工艺上来进一步提高聚丙烯接枝马来酸酐的接枝率，提高聚丙烯接枝马来酸酐的粘结力和相容能力，未对聚丙烯接枝马来酸酐的气味等级进行评价，一般未专门降低VOC的PP-g-MAH的气味等级约为4～6级(PV3900标准)，如CN102321217B公开了一种熔融聚丙烯接枝马来酸酐共聚物的制备方法，包括重量计组成为85～98.6％的聚丙烯、0.5～8％的马来酸酐、0.5～10％的β-蒎烯、0.2～3.5％的引发剂和0.2～2％的抗氧剂，经搅拌均匀后，通过分段加热的方式，熔融基础造粒。可以提高聚丙烯接枝马来酸酐的接枝率和粘结能力。CN10459245A公开了一种高接枝率马来酸酐接枝聚丙烯材料，按质量份数计，包括100份聚丙烯，1～4份马来酸酐，0.05～0.45份二硫代氨基甲酸锌和0.1～0.45份引发剂。二硫代氨基甲酸锌作为大分子自由基的稳定剂，通过提高大分子自由基的稳定性，抑制了大分子自由基的分解从而减少链降解，同时延长了大分子自由基与接枝单体的反应时间，从而提高接枝率。未对气味有抑制。CN104592452A公开了一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法，包括(1)按重量份，将100份聚丙烯树脂与1～5份过氧化物高速混合5min，并于20～50rpm、温度170～190℃下反应5～10min备用，聚丙烯为均聚聚丙烯，过氧化物为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)己烷、过氧化二叔丁基或双(过氧化叔丁基)二异丙苯；(2)向步骤(1)所得的反应物中加入0.2～0.5份过氧化二苯甲酰和10～20份极性单体，反应5～10min停止，即得高接枝率聚丙烯改性料，所述极性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸环氧丙酯或马来酸酐。将聚丙烯树脂添加有机过氧化物降解剂进行可控性降解提高体系流动性提高聚丙烯的接枝率。未对气味进行抑制。根据聚丙烯应用的需求，需要开发一种具有高粘结力、高弹性和低气味的丙烯基材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有聚丙烯材料不能同时具有高粘结力、高弹性和低气味的性能，提供了一种聚(丙烯接枝极性单体)组合物及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种聚(丙烯接枝极性单体)组合物，其中，依据GB/T18474-2001测得所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的二甲苯不溶物含量≥5重量％；依据GB/T2791-1995测得所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物与金属的剥离强度为50N/25mm以上；依据德国大众汽车标准PV3900测得所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的VOC气味等级≤3.5；所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的100％拉伸形变回复率为50％以上；以所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的总重量为基准，所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物含有0.1～5重量％的硅酸盐。本专利技术还提供了一种本专利技术的聚(丙烯接枝极性单体)组合物的制备方法，包括将含有20～70重量％聚丙烯、30～80重量％聚烯烃弹性体、0.1～5重量％极性单体、0.05～2重量％引发剂、0.1～5重量％硅酸盐和0～1重量％抗氧剂的组合物进行混炼而得。通过上述技术方案，提供的组合物中，形成接枝结构、交联结构，并填充以硅酸盐物质，从而提供了同时具有高粘结力、高弹性、低气味的聚(丙烯接枝极性单体)组合物。研究结果表明，填充硅酸盐物质后制备的聚(丙烯接枝极性单体)组合物，不仅粘结性能提高了10％以上，而且其VOC的气味等级也显著下降，且具有较高的拉伸形变回复性能。而组合物中含有的聚丙烯、聚烯烃弹性体和硅酸盐间特定的用量，也有利于提供的组合物具有高粘结力、高弹性和低气味。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是本专利技术中组合物拉伸试验得到的典型代表的应变-应力曲线；图2是实施例4与对比例2的粘结曲线。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚(丙烯接枝极性单体)组合物，其特征在于，依据GB/T18474‑2001测得所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的二甲苯不溶物含量≥5重量％；依据GB/T 2791‑1995测得所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物与金属的剥离强度为50N/25mm以上；依据德国大众汽车标准PV3900测得所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的VOC气味等级≤3.5；所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的100％拉伸形变回复率为50％以上；以所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的总重量为基准，所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物含有0.1～5重量％的硅酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种聚(丙烯接枝极性单体)组合物，其特征在于，依据GB/T18474-2001测得所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的二甲苯不溶物含量≥5重量％；依据GB/T2791-1995测得所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物与金属的剥离强度为50N/25mm以上；依据德国大众汽车标准PV3900测得所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的VOC气味等级≤3.5；所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的100％拉伸形变回复率为50％以上；以所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物的总重量为基准，所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物含有0.1～5重量％的硅酸盐。2.根据权利要求1所述的聚(丙烯接枝极性单体)组合物，其中，所述聚(丙烯接枝极性单体)组合物经有机溶剂抽提得到的可溶物中，丙烯结构单元的含量为30～80重量％，乙烯结构单元的含量为3～25重量％，极性单体结构单元的含量为0.1～1.5重量％。3.根据权利要求2所述的聚(丙烯接枝极性单体)组合物，其中，所述可溶物还含有0.1～1.0重量％的苯乙烯结构单元。4.根据权利要求2所述的聚(丙烯接枝极性单体)组合物，其中，所述极性单体结构单元来自马来酸酐单体和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯单体。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚(丙烯接枝极性单体)组合物，其中，所述硅酸盐为硅酸钠盐、硅酸铝盐、硅酸镁盐和硅酸钙盐中的至少一种；优选地，所述硅酸盐为具有微孔的硅酸盐，比表面积为200～600m2/g，优选为300～500m2/g；微孔的平均孔径为0.2～2nm，优选为0.1～1nm。6.一种权利要求1-5中任意一项所述的聚(丙烯接枝极性单体)组合物的制备方法，包括将含有20～70重量％聚丙烯、30～80重量％聚烯烃弹性体、0.1～5重量％极性单体、0.05～2重量％引发剂、0.1～5重量％硅酸盐和0～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：常贺飞，马伊，梁文斌，赖世耀，
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