一种在超临界二氧化碳辅助下制备低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的方法技术

本发明专利技术提供了一种在超临界二氧化碳辅助下制备低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的方法，包括以下步骤：以重量份数计，将聚丙烯100份、马来酸酐0.5～3份、单体0.5～3份、抗氧剂0.1～1份、引发剂0.1～1份混合均匀，加注超临界二氧化碳，抽真空后挤出拉条，再依次经冷却、风冷除水，切粒，得到低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒。与现有技术相比，该方法在超临界二氧化碳的辅助下进行，制得的聚丙烯接枝马来酸酐珠粒气味低，分子量分布较窄；马来酸酐接枝率高，力学性能优异；加工温度低、成本低、可连续生产；可应用于汽车、家电、电缆、包装材料等领域。包装材料等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种在超临界二氧化碳辅助下制备低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的方法


[0001]本专利技术属于聚合物
，尤其涉及一种在超临界二氧化碳辅助下制备低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯为五大通用塑料之一，应用领域广泛，是重要的商品聚烯烃之一，但普通的聚丙烯缺乏极性基团，导致其附着力、油漆能力、对染料等亲和力以及与其他聚合物相容性受限，进而限制了其进一步的应用。对聚丙烯进行改性用的填料，如玻纤、阻燃剂、矿物等均具有较高的极性，聚丙烯与这些填料物理共混时，需要添加相容剂，才能提高两相界面的相容能力，否则，样件在成型时会出现脱皮、分层等现象。
[0003]聚丙烯接枝马来酸酐是提高聚丙烯极性的广泛商业化产品，目前产业化的聚丙烯接枝马来酸酐主要是用过氧化物作为引发剂，单体为马来酸酐，存在的主要问题是聚丙烯接枝马来酸酐在生产过程中会产生很刺激性的气味，作业环境差，不利于工人的身体健康，并且产物易发黄，且聚丙烯接枝马来酸酐单体接枝率较低，对于提高聚丙烯相容性的效果不是很理想。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种在超临界二氧化碳辅助下制备低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的方法，该方法制备的珠粒气味低，且具有较高的力学性能。
[0005]本专利技术提供了一种在超临界二氧化碳辅助下制备低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的方法，包括以下步骤：
[0006]以重量份数计，将聚丙烯100份、马来酸酐0.5～3份、单体0.5～3份、抗氧剂0.1～1份、引发剂0.1～1份混合均匀，加注超临界二氧化碳，抽真空后挤出拉条，再依次经冷却、风冷除水，切粒，得到低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒；
[0007]所述单体选自苯乙烯、环戊二烯和秋兰姆中的一种或多种；
[0008]所述引发剂选自过氧化苯甲酰、双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)、2,3
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二甲基
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2,3
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二苯基丁烷、2,5
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二甲基
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2,5
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双叔丁基过氧己烷中的一种或多种。
[0009]在本专利技术中，所述加注超临界二氧化碳的压力为7.38～10.0MPa，优选为7.38～9MPa。
[0010]在本专利技术中，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫酯类抗氧剂中的一种或多种。
[0011]在本专利技术中，所述聚丙烯选自全同立构聚丙烯；
[0012]所述聚丙烯的熔融流动指数为1～50g/10min。聚丙烯在使用前优选进行干燥。
[0013]在本专利技术中，所述超临界二氧化碳以聚丙烯喂料速度的1～5％加注。
[0014]在本专利技术中，制备过程在双螺杆挤出机中进行；
[0015]所述双螺杆挤出机从下料口到机头的加热区有12段，依次设置为160℃～170℃、170℃～190℃、160℃～195℃、160℃～210℃、160℃～220℃、160℃～220℃、160℃～220℃、160℃～220℃、160℃～220℃、160℃～220℃、160℃～220℃、160℃～210℃。优选地，双螺杆挤出机从下料口到机头的加热区有12段，依次设置为165℃、180℃、170℃～190℃、170℃～195℃、170℃～210℃、170℃～210℃、170℃～210℃、170℃～210℃、170℃～210℃、170℃～210℃、170℃～210℃、170℃～210℃。螺杆转速为150r/min～400r/min，优选为150～300r/min；喂料转速为10kg/h～50kg/h，优选为10～30kg/h。具体实施例中，所述双螺杆挤出机从下料口到机头的加热区有12段，依次设置为165℃、180℃、185℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃；螺杆的转速为200rpm、300rpm或250rpm；喂料转速为10kg/h、或15kg/h或20kg/h。
[0016]在本专利技术中，低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的长度为1～1.5mm，直径为0.5～1.5mm。具体实施例中，低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的长度为1.5mm，直径为1.2mm。
[0017]在本专利技术中，在超临界二氧化碳辅助下制备的低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒(PP
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g
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MAH)为带极性的改性聚丙烯颗粒。普通聚丙烯广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产，也用于食品、药品包装。但是，聚丙烯缺乏极性基团限制了其附着力、油漆能力、对染料和印刷剂的亲和力以及与其他聚合物的相容性。用马来酸酐接枝是一种将极性引入聚丙烯的广泛商业化方法。目前，国内的聚丙烯接枝马来酸酐产品存在气味高，相对分子质量分布宽，接枝率不高等问题。
[0018]本专利技术将超临界二氧化碳引入熔融挤出工艺中，超临界二氧化碳可以起到增塑作用，提高物质在挤出机中的流动性，提高自由基活性位点与马来酸酐单体等的碰撞，活性位点与马来酸酐单体的碰撞几率增大后，可以明显减少聚丙烯链的β降解，同时能够提高马来酸酐的接枝率；同时流动的提高，可以降低加工时的工艺温度，减少能耗；在螺杆筒体临近机头位置加入抽真空装置，能够利用二氧化碳携带残余单体，将物料中残余单体更有效的携带出来，减少最终产物的气味性。
[0019]本专利技术提供了一种在超临界二氧化碳辅助下制备低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的方法，包括以下步骤：以重量份数计，将聚丙烯100份、马来酸酐0.5～3份、单体0.5～3份、抗氧剂0.1～1份、引发剂0.1～1份混合均匀，加注超临界二氧化碳，抽真空后挤出拉条，再依次经冷却、风冷除水，切粒，得到低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒。与现有技术相比，该方法在超临界二氧化碳的辅助下进行，制得的聚丙烯接枝马来酸酐珠粒气味低，分子量分布较窄；马来酸酐接枝率高；加工温度低、成本低、可连续生产；可应用于汽车、家电、电缆、包装材料等领域；力学性能优异，如拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均较高。实验结果表明：聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的气味等级为3.0～3.3；拉伸强度为89.0～90.0MPa；断裂伸长率为5.9～6.1％；弯曲强度为119.8～120.8MPa；弯曲模量为5828～5853MPa；常温下冲击强度为11.9～13.6KJ/m2。
具体实施方式
[0020]为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的一种在超临界二氧化碳辅助下制备低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本专利技术保护范围的限定。
[0021]实施例1
[0022](1)将聚丙烯树脂在塑料混合干燥机中干燥备用；加工助剂置于60℃的真空干燥箱中干燥12h备用；
[0023](2)按照比例称取干燥后的各种原料，其中以相对于聚丙烯树脂的重量计算，聚丙烯树脂100份，抗氧剂1010 0.1份，抗氧剂168 0.1份，马来酸酐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在超临界二氧化碳辅助下制备低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒的方法，包括以下步骤：以重量份数计，将聚丙烯100份、马来酸酐0.5～3份、单体0.5～3份、抗氧剂0.1～1份、引发剂0.1～1份混合均匀，加注超临界二氧化碳，抽真空后挤出拉条，再依次经冷却、风冷除水，切粒，得到低气味聚丙烯接枝马来酸酐珠粒；所述单体选自苯乙烯、环戊二烯和秋兰姆中的一种或多种；所述引发剂选自过氧化苯甲酰、双叔丁基过氧化异丙基苯、2,3
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二甲基
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2,3
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二苯基丁烷、2,5
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二甲基
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2,5
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双叔丁基过氧己烷中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加注超临界二氧化碳的压力为7.38～10.0MPa。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫酯类抗氧剂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯选自全同立构聚丙烯；所述聚丙烯的熔融流动指数为1～50g/10min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超临界二氧化碳以聚丙烯喂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀珍，袁文博，王世斌，赵明雷，刘莉雪，史来勇，柳金章，栾波，王耀伟，赵永臣，
申请(专利权)人：山东京博石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：