一种烯烃功能聚合物作为相容改性剂的用途制造技术

本发明专利技术提供了一种烯烃功能聚合物作为相容改性剂的用途，所述用途包括：将低碳烯烃通入反应器后升温升压，达到反应温度和反应压力后，将功能单体、引发剂和溶剂加入反应器内，发生聚合反应；聚合反应后先经气固液分离，回收低碳烯烃，剩余物料出料后进行固液分离，得到固相烯烃功能聚合物和液相物料；将烯烃功能聚合物作为相容改性剂与基体树脂、填料混合，得到改性增强树脂。本发明专利技术通过低碳气态烯烃与功能单体的加压反应，实现两者的同链交替共聚，并采用非均相聚合方式，提高单体浓度及反应效率，并作为相容改性剂提高复合材料的力学性能；本发明专利技术操作简单，条件温和，易于分离纯化，绿色环保。绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种烯烃功能聚合物作为相容改性剂的用途


[0001]本专利技术属于有机聚合
，涉及一种烯烃功能聚合物作为相容改性剂的用途。

技术介绍

[0002]烯烃功能聚合物作为功能高分子材料，在工程塑料扩链、高性能复合材料、尼龙浸润、油墨分散、微囊化以及过滤膜成膜等方面具有广泛的用途，受到极大关注。例如，马来酸酐改性的聚烯烃通过马来酸酐基团的作用，赋予聚烯烃极性和可粘接性，少量添加即可提高与无机填料、金属、植物纤维等的截面结合力，从而提高复合材料的力学性能，此时的烯烃功能聚合物是作为相容剂，提高聚合物基体和高填充填料的界面相容性。
[0003]烯烃功能聚合物的合成原料主要是烯烃和功能单体，根据烯烃功能聚合物合成原料种类中烯烃或功能单体种类的不同，需要采用相应的合成工艺。但目前，以马来酸酐为功能单体，与烯烃进行聚合，所用烯烃通常为C4以上的烯烃，且通常为二烯烃、环烯烃、异构烯烃等液态烯烃，并未涉及到C4以下的气态烯烃的聚合反应。
[0004]CN 102924910A公开了一种高性能玻璃纤维增强聚酰胺导电复合材料的制备方法，该方法通过相反电荷之间静电力的作用在玻璃纤维表面包覆碳纳米管和乙烯/马来酸酐共聚物，形成多维混杂增强体结构；将碳纳米管/尼龙母粒与尼龙树脂均匀混合，然后与上述玻璃纤维增强体通过挤出成型的工艺复合，再经造粒得到高性能玻璃纤维增强聚酰胺导电复合材料；该方法中乙烯/马来酸酐共聚物用于包覆玻璃纤维，作为玻璃纤维浸润剂使用，虽然也能够起到材料相容剂的作用，但并未涉及到乙烯/马来酸酐共聚物的合成工艺。
[0005]CN 109943067A公开了一种纯净耐水解聚酰胺组合物及其制备方法，该组合物的组分包括聚酰胺、玻璃纤维、乙烯
‑
马来酸酐共聚物和抗氧剂；在挤出机出机主喂料口加入聚酰胺和功能助剂，中段侧喂料口加入玻璃纤维，经螺杆挤出拉条、切粒、干燥得到聚酰胺组合物。该组合物中是将乙烯
‑
马来酸酐共聚物作为聚酰胺和玻璃纤维的材料相容剂，但同样未涉及到乙烯
‑
马来酸酐共聚物的合成工艺过程。
[0006]由以上专利可知，虽然烯烃功能共聚物已有作为相容改性剂的应用，但通常是烯烃功能共聚物直接作为组分之一，并未涉及到如何应用于基体材料中，也没有涉及气态烯烃与功能单体合成共聚物的工艺过程。
[0007]综上所述，对于烯烃功能聚合物的合成及其作为相容改性剂的用途，尤其是C4以下的低碳烯烃与功能单体的聚合，还需要根据原料的特性选择合适的合成工艺，以提高生产效率，并扩大相容改性剂的应用范围。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种烯烃功能聚合物作为相容改性剂的用途，通过低碳气态烯烃与功能单体的加压反应，实现两者的同链交替共聚，通过采用非均相聚合的方式，提高单体浓度及生产效率，合成固体烯烃功能聚合物，并将其作为
相容改性剂用于不同材料的结合，以提高复合材料的力学性能；所述方法反应条件温和，操作工艺简单，易于分离纯化，节约能耗，降低成本。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种烯烃功能聚合物作为相容改性剂的用途，所述用途包括以下步骤：
[0011](1)将低碳烯烃通入反应器后升温升压，达到反应温度和反应压力后，将功能单体、引发剂和溶剂配制成的原料液加入反应器内，发生聚合反应；
[0012](2)将步骤(1)聚合反应后的体系先经气固液分离，同时回收低碳烯烃，剩余物料出料后进行固液分离，得到固相烯烃功能聚合物和液相物料；
[0013](3)将步骤(2)得到的固相烯烃功能聚合物作为相容改性剂与基体树脂、填料混合，得到改性增强树脂。
[0014]本专利技术中，对于烯烃功能聚合物的合成，烯烃和功能单体的选择对聚合物的性能有重要影响，本专利技术选择低碳气态烯烃与液态的功能单体反应，两者相态的不同使其与烯烃和功能单体均为液态时难度相对较大，且低碳气态烯烃通常不含侧链，与液态烯烃相比反应难度较大，本专利技术通过加压反应以及非均相聚合的方式，提高单体浓度及反应速率，提高原料转化率和产物收率，实现气态烯烃单体与功能单体的同链交替共聚，并作为相容改性剂提高复合材料的力学性能；所述方法操作工艺简单，反应条件温和，易于分离纯化，原料可循环使用，节约能耗，成本较低，绿色环保。
[0015]以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
[0016]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述低碳烯烃包括乙烯、丙烯、丁烯或丁二烯中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：乙烯和丙烯的组合，丙烯和丁烯的组合，丁烯和丁二烯的组合，乙烯、丙烯和丁烯的组合等。
[0017]优选地，步骤(1)所述低碳烯烃通入前，先将反应器抽真空后通保护气置换，所述保护气可选择氮气或惰性气体。
[0018]优选地，步骤(1)所述反应器包括釜式反应器、管式反应器、微通道反应器、塔式反应器、流化床反应器或沸腾床反应器中任意一种。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述功能单体包括马来酸酐、马来酰亚胺或马来酸中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：马来酸酐和马来酰亚胺的组合，马来酰亚胺和马来酸的组合，马来酸酐、马来酰亚胺和马来酸的组合等。
[0020]优选地，步骤(1)所述引发剂包括偶氮类化合物和/或过氧化物类化合物。
[0021]优选地，所述偶氮类化合物包括偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮二环己基甲腈或偶氮二异丁酸二甲酯中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：偶氮二异丁腈和偶氮二异戊腈的组合，偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈的组合，偶氮二异丁腈、偶氮二环己基甲腈和偶氮二异丁酸二甲酯的组合，偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯的组合等。
[0022]优选地，所述过氧化物类化合物包括过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二异丁酰、过氧化二(2,4
‑
二氯苯甲酰)、过氧化十二酰、过氧化新庚酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化二碳酸二仲丁酯、过氧化二(十六烷基)二碳酸酯、过氧化新癸酸叔戊酯、过
氧化新戊酸叔丁酯、过氧化二碳酸二
‑
(4
‑
叔丁基环己基酯)、过氧化二碳酸二环已酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸双丁酯、过氧化二碳酸二(2
‑
乙基己酯)、过氧化2
‑
乙基已酸叔丁酯、过氧化二碳酸双十四烷基酯、过氧化醋酸叔丁酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二叔丁酯、过氧化环己基磺酰乙酰、过氧化新癸酸1,1,3,3
‑
四甲基丁酯、过氧化二碳酸二
‑3‑
甲氧基丁酯或过氧化特戊酸1,1,3,3
‑
四甲基丁酯中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烯烃功能聚合物作为相容改性剂的用途，其特征在于，所述用途包括以下步骤：(1)将低碳烯烃通入反应器后升温升压，达到反应温度和反应压力后，将功能单体、引发剂和溶剂配制成的原料液加入反应器内，发生聚合反应；(2)将步骤(1)聚合反应后的物料先经气固液分离，回收低碳烯烃，剩余物料出料后进行固液分离，得到固相烯烃功能聚合物和液相物料；(3)将步骤(2)得到的固相烯烃功能聚合物作为相容改性剂与基体树脂、填料混合，得到改性增强树脂。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，步骤(1)所述低碳烯烃包括乙烯、丙烯、丁烯或丁二烯中任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述低碳烯烃通入前，先将反应器抽真空后通保护气置换；优选地，步骤(1)所述反应器包括釜式反应器、管式反应器、微通道反应器、塔式反应器、流化床反应器或沸腾床反应器中任意一种。3.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，步骤(1)所述功能单体包括马来酸酐、马来酰亚胺或马来酸中任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述引发剂包括偶氮类化合物和/或过氧化物类化合物；优选地，所述偶氮类化合物包括偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮二环己基甲腈或偶氮二异丁酸二甲酯中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述过氧化物类化合物包括过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化二异丙苯或过氧化二碳酸二异丙酯中任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述溶剂包括有机烷酸酯类化合物、烷烃类化合物或芳烃类化合物中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机烷酸酯类化合物的结构通式为其中R1为H、C1
‑
C20的烷烃基或C6
‑
C10的芳烃基中任意一种，R2为C1
‑
C20的烷烃基或C6
‑
C10的芳烃基中任意一种；优选地，所述烷烃类化合物包括正己烷、环己烷、正戊烷、正庚烷、正辛烷或正癸烷中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述芳烃类化合物包括苯、甲苯、乙苯或二甲苯中任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的用途，其特征在于，步骤(1)所述引发剂与功能单体的摩尔比为(0.001～0.2):1；优选地，步骤(1)所述溶剂与功能单体的质量比为(2～50):1；优选地，步骤(1)所述原料液加入到反应器前先进行除杂、预热；优选地，步骤(1)所述原料液通过输送泵加压后匀速泵入反应器中。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的用途，其特征在于，步骤(1)所述聚合反应的温度为50～150℃；优选地，步骤(1)所述聚合反应的压力为0.1～10MPa；优选地，步骤(1)所述原料液的停留时间为10s～10h；
优选地，步骤(1)所述聚合反应过程中，持续通入低碳烯烃维持压力。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的用途，其特征在于，步骤(2)所述气固液分离过程中排出低碳烯烃进行回收；优选地，步骤(2)回收低碳烯烃后的剩余物料以固液方式进行出料；优选地，所述排出的低碳烯烃经过加压后返回步骤(1)再次使用。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的用途，其特征在于，步骤(2)所述固液分离的方法包括倾析、过滤或离心中任意一种或至少两种的组合，优选为压滤；优选地，所述剩余物料采用保护气进行压滤，得到的滤饼进行洗涤、干燥后破碎；优选地，步骤(2)所述烯烃功能聚合物为微球状颗粒，粒径为10～50μm；优选地，步骤(2)所述液相物料进行分离，所述分离的方法包括蒸馏、膜分离、洗涤或萃取中任意一种或至少两种的组合，优选为蒸馏；优选地，所述分离后得到的回收溶剂返回步骤(1)和/或步骤(2)再次使用，配制原料液和/或洗涤滤饼。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的用途，其特征在于，步骤(3)所述基体树脂包括热塑性塑料和/或热固性塑料；优选地，所述热塑性塑料包括PC、PA、POM、PBT、PET、PVC、PS、PE或ABS中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述热固性塑料包括EP、UPR、PU或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铖，丁克鸿，王根林，张留乔，李孝楠，
申请(专利权)人：江苏扬农化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：