一种制备高接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯的方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种制备高接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯的方法。该方法包括：在氮气保护下，将聚丙烯、马来酸酐、二甲苯、引发剂加入混合釜中，搅拌加热至回流，得反应原料；所述反应原料经增压后输入管式反应器，流出反应产物；所述反应产物经缓冲减压后排出，之后加入析出剂，经沉淀过滤，得马来酸酐接枝聚丙烯。通过本发明专利技术方法制备的马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率高于1.5％，满足高端改性复合材料的要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种制备高接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯的方法


[0001]本专利技术实施例涉及聚丙烯改性
，具体涉及一种制备高接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯的方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯作为通用塑料，以产量大、应用面广以及物美价廉而著称。但聚丙烯具有非极性和结晶性，另外其染色性、粘接性、抗静电性、亲水性也很差，这些缺点制约了其进一步推广应用。对聚丙烯进行接枝，在其分子链上引入适当极性的支链，利用支链的极性和反应性，改善其性能上的不足，同时又增加新的性质。非极性的分子主链上引入了强极性的侧基，马来酸酐接枝聚丙烯可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁。
[0003]聚丙烯接枝马来酸酐用作玻纤和矿物填充聚丙烯的界面改性剂赋予了聚烯烃极性和可粘接性，可以大幅度提高聚丙烯与玻纤、滑石粉、云母等无机填料的粘合力，使改性聚丙烯的抗张强度、弯曲强度、冲击强度明显提高。用作聚丙烯和含有极性基团树脂合金的相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯(复配物接枝)应用面广，可作为PA/PP，PA/PE共混合金的相容剂，改善尼龙的加工性、抗冲击性、降低吸水率、提高制品的尺寸稳定性。
[0004]聚丙烯与马来酸酐的接枝反应可以通过溶液接枝、熔融接枝和固相接枝来进行，但这些方法的接枝率一般都很低(≤1.5％)，较难满足高端改性复合材料的要求。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种制备高接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯的方法，通过该方法制备的马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率高于1.5％，满足高端改性复合材料的要求。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]一种制备高接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯的方法，包括如下步骤：
[0008](1)在氮气保护下，将聚丙烯、马来酸酐、二甲苯、引发剂加入混合釜中，搅拌加热至回流，得反应原料；
[0009](2)所述反应原料经增压后输入管式反应器，流出反应产物；
[0010](3)所述反应产物经缓冲减压后排出，之后加入析出剂，经沉淀过滤，得马来酸酐接枝聚丙烯。
[0011]本专利技术发现，上述方法能够显著改善聚丙烯接枝的条件，具体来说，一是解决熔融接枝法中由于熔融过程中200℃及以上的高温，聚丙烯在自由基引发剂作用下，其分子链上形成叔碳自由基，在接枝反应前很容易发生β
‑
断裂，易产生降解和交联，破坏聚丙烯本身结构，且破坏程度随接枝率的提高而加重，导致基体的力学性能下降，并且由于温度极高，导致反应过程难以控制，产物接枝率低，以及马来酸酐在高温挤出反应时升华严重，存在生产环境恶劣等一系列的问题；二是解决分散问题，聚丙烯是非极性的，马来酸酐是极性的，两者的相容性非常差，表面张力大，不易分散均匀，而熔融反应过程中单体不能够有效充分参与反应，导致接枝率不高。另外相较于常压溶液接枝法的低温度反应(不超过140℃)，此法
提高反应温度，提升了反应速率、大大提高了马来酸酐的接枝率。
[0012]进一步地，所述管式反应器的温度为140
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210℃，压力为5
‑
10Mpa。
[0013]进一步地，所述管式反应器的温度为180℃，压力为7.2Mpa。
[0014]进一步地，所述反应原料在管式反应器内停留时间为30
‑
100min。优选55
‑
65min。
[0015]进一步地，所述聚丙烯与马来酸酐的重量比为12.5
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500：1。
[0016]进一步地，所述引发剂为过氧化物类引发剂，包括过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化氢异丙苯或过氧化氢二异丙苯，所述引发剂的用量为聚丙烯质量的0.1％
‑
1.0％。优选为0.5％。
[0017]进一步地，所述二甲苯的用量为聚丙烯质量的3
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15倍。
[0018]进一步地，所述析出剂为丙酮。
[0019]进一步地，所述方法还包括：(4)对所述马来酸酐接枝聚丙烯进行精制，所述精制方法包括：将所述马来酸酐接枝聚丙烯进行真空干燥后，加入二甲苯加热至回流，溶解后，倒入丙酮中，静置冷却析出，抽滤沉淀，丙酮洗涤，再次真空干燥，即得精制的马来酸酐接枝聚丙烯。
[0020]本专利技术实施例具有如下优点：
[0021]本专利技术通过管式反应制备高接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯，并进一步通过对压力、温度、时间及引发剂含量配比的研究，可制得接枝率高于1.5％的高接枝率合格产品，满足高端改性复合材料的市场需求。
[0022]本专利技术提供的方法可持续不间断的进料和出料，操作简单，能耗低，节约了成本。另外，本专利技术避免其他接枝方式中存在的PP降解，MAH升华带来的污染问题，溶剂可回收再利用，减少工业废料的产生。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0024]图1为本专利技术实施例1提供的聚丙烯在接枝前后的DSC焓变图。
具体实施方式
[0025]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供一种制备马来酸酐接枝聚丙烯的方法
[0028]1.1主要原料
[0029]聚丙烯：市售；二甲苯：工业级，市售；
[0030]马来酸酐：工业纯，市售；引发剂：过氧化二苯甲酰；
[0031]丙酮：工业级，市售。
[0032]1.2过程
[0033]将聚丙烯100份、马来酸酐4份、二甲苯600份、引发剂0.3份，按照比例加入混合釜内，在搅拌条件下，加热至常压回流温度至完全溶解，然后经由输料管路持续加压输入至管式反应器(压力控制为5MPa，温度为150℃)，经由管式反应器反应55min，流出的反应产物经缓冲减压后排出，输出至另一釜中加入常温的丙酮作为析出剂，后经沉淀过滤得到接枝物产品。
[0034]1.3接枝物的测定
[0035]1.3.1接枝物的精制
[0036]将接枝物进行真空干燥，90℃/12h(以除去表面的残留物)，取5g干燥的接枝物，放入40ml二甲苯中解热回流溶解，待完全溶解后，立即倒入100ml丙酮中，静置冷却析出，抽滤沉淀，并使用丙酮洗涤沉淀2次，将所得絮状物用真空干燥箱干燥(90℃/24h)，即得到精制的接枝物。
[0037]1.3.2接枝率的测定
[0038]称取0.5g精制的接枝物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备高接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在氮气保护下，将聚丙烯、马来酸酐、二甲苯、引发剂加入混合釜中，搅拌加热至回流，得反应原料；(2)所述反应原料经增压后输入管式反应器，流出反应产物；(3)所述反应产物经缓冲减压后排出，之后加入析出剂，经沉淀过滤，得马来酸酐接枝聚丙烯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管式反应器的温度为140
‑
210℃，压力为5
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10Mpa。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管式反应器的温度为180℃，压力为7.2Mpa。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应原料在管式反应器内停留时间为30
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100min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯与...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永涛，陈建军，翟志强，
申请(专利权)人：山东柳湾新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：