一种接枝聚烯烃组合物反应挤出制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料制备领域，具体提供了一种接枝聚烯烃组合物反应挤出制备方法，该方法通过溶解、扩散和吸附等方式，将不饱和单体和引发剂负载于热塑性弹性体，改变现有技术中不饱和单体和引发剂的加料方式，减少引发剂和不饱和单体在挤出机进料段反生滴落和流滞的情况，改善反应体系中单体和引发剂的均化程度，提高接枝反应效率、降低副反应发生概率。降低副反应发生概率。

【技术实现步骤摘要】
一种接枝聚烯烃组合物反应挤出制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料制备领域，具体提供了一种接枝聚烯烃组合物反应挤出制备方法。

技术介绍

[0002]反应挤出制备接枝聚烯烃的组分原料主要包括聚烯烃、不饱和单体和自由基引发剂。接枝聚烯烃的反应挤出制备方法是一种高温条件下的连续化熔融接枝技术，是一种非均相自由基反应，副反应较为严重。
[0003]上述不饱和单体和自由基引发剂通常为液体或低熔点固体，而聚烯烃为高熔点固体，因此在聚烯烃熔融前，提前融化的引发剂和不饱和单体会在挤出机进料段反生滴落和流滞，无法全部随聚合物进入熔融反应段，流滞的单体可能发生单体聚合反应和氧化反应，生成低聚物和碳化物对反应挤出体系造成污染，在产品中形成较多的色粒。局部集中的引发剂还可造成聚合物大分子自由基耦合或裂解，导致产品中含有较多的交联物或裂解物，影响其后续的应用。
[0004]现有技术CN202110423782.X采用分步加料的方式将单体及引发剂从挤出机反应段分段加料，这种方式需要提高反应挤出机整体长径比或延长物料停留时间，对设备设施的要求较高，同时也不能解决引发剂局部浓度过高引发的质量和安全问题。
[0005]现有技术CN201110353456提出一种马来酸酐接枝改性聚烯烃蜡制备方法，采用熔融接枝法，先将聚烯烃蜡与马来酸酐充分混合，再加入蜡包裹过氧化物微胶囊，加入瞬间芯材的过氧化物没有被激发，混合一定时间后，囊壁破坏，过氧化物开始激发自由基，整个反应体系均匀平稳，副反应少。但是该技术方案同样存在引发剂局部浓度过高的问题。
[0006]因此，如何克服现有技术的相关缺陷，获得一种更加合理的接枝聚烯烃组合物反应挤出制备方法成为本领域亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有技术存在的诸多不足之处，提供了一种接枝聚烯烃组合物反应挤出制备方法，该方法通过溶解、扩散和吸附等方式，将不饱和单体和引发剂负载于热塑性弹性体，改变现有技术中不饱和单体和引发剂的加料方式，减少引发剂和不饱和单体在挤出机进料段反生滴落和流滞的情况，改善反应体系中单体和引发剂的均化程度，提高接枝反应效率、降低副反应发生概率。
[0008]本专利技术的具体技术方案如下：
[0009]一种接枝聚烯烃弹性体组合物的制备方法，具体步骤如下：
[0010]1)不饱和单体负载物制备：
[0011]将不饱和单体溶解于有机混合液中，制得不饱和单体溶液，将其加入到热塑性丁苯橡胶粉体中搅拌至粉体没有明显结团，即制得不饱和单体负载物；
[0012]其中所述的不饱和单体为顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯中
的一种或多种；
[0013]所述的有机混合液为环己烷、苯乙烯、丙酮的混合物，其质量比为3
‑
4:1:1；
[0014]所述的不饱和单体溶液中不饱和单体质量浓度为5
‑
25％。
[0015]所述的不饱和单体负载物中，不饱和单体溶液与热塑性丁苯橡胶粉体的质量比为0.5
‑
1:1。
[0016]2)引发剂负载物制备：
[0017]将有机过氧化物溶于填充油中，制得引发剂油溶液，将其加入到热塑性丁苯橡胶粉体中搅拌至粉体没有明显结团，即制得引发剂负载物；
[0018]其中所述的有机过氧化物为过氧化二异丙苯DCP、过氧化苯甲酰BPO、过氧化二叔丁基DTBP、双二五DBPH、双叔丁基过氧异丙基苯BIPB中一种或多种；
[0019]所述的填充油为石蜡油或环烷油中的一种；
[0020]所述的引发剂油溶液中，有机过氧化物的质量浓度为5
‑
50％。
[0021]所述的引发剂负载物中，引发剂油溶液与热塑性丁苯橡胶粉体的质量比为0.2
‑
3:1。上述两步骤中的热塑性丁苯橡胶粉体为粉末状的苯乙烯
‑
丁二烯嵌段共聚物SBS或氢化苯乙烯
‑
丁二烯嵌段共聚物SEBS。
[0022]3)接枝聚烯烃组合物的反应挤出：
[0023]将聚烯烃、不饱和单体负载物、引发剂负载物在混合器内预混合，加入反应挤出机挤出造粒，即制得目标产物；
[0024]所述的聚烯烃为聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚丁烯PB、乙烯
‑
辛烯共聚物POE、三元乙丙橡胶EPDM中的一种或多种。
[0025]更进一步的，本申请中选用的反应挤出机为同向双螺杆挤出机，长径比为36
‑
56，优选采用48，共有12个温控区，其中，第一区为加料区，第十区为真空排气区，第十二区为机头，第1
‑
3区温度50
‑
120℃，第4
‑
9区150
‑
200℃，第10
‑
12区180
‑
190℃。
[0026]综上所述，本申请将不饱和单体和引发剂负载于热塑性丁苯橡胶，改变现有技术中不饱和单体和引发剂的加料方式，减少引发剂和不饱和单体在挤出机进料段反生滴落和流滞的情况，改善反应体系中单体和引发剂的均化程度，提高接枝反应效率、降低副反应发生概率。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例来进一步说明本专利技术，可以使本领域技术人员更全面的理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。
[0028]下列实施例中，黑粒和色粒测定参考SH/T 1541
‑
2006。
[0029]组合物接枝率的测试方法采用化学滴定法。所选溶剂为二甲苯，所选碱性标准溶液为KOH
‑
乙醇溶液，所选酸性标准液为HCL
‑
异丙醇溶液。
[0030]组合物凝胶含量测定采用滤网过滤法，所选溶剂为二甲苯，所选滤网为100目铜丝网。
[0031]实施例1
[0032]一种接枝聚烯烃组合物的制备方法，具体步骤如下：
[0033]1)不饱和单体负载物制备：
[0034]将100g顺丁烯二酸酐溶解于400g的环己烷、苯乙烯、丙酮的混合液中，制得不饱和单体溶液，将其加入到500g SBS粉体中搅拌至粉体没有明显结团，即制得不饱和单体负载物。其中环己烷、苯乙烯、丙酮的质量比为2:1:1。
[0035]2)引发剂负载物制备：
[0036]将3g过氧化物DCP溶于60g石蜡油中，制得引发剂油溶液，将其加入到60g SEBS粉体中搅拌至粉体没有明显结团，即制得引发剂负载物。
[0037]3)接枝聚烯烃组合物的反应挤出：
[0038]将5kg PE树脂、5kg POE树脂以及上述步骤制备的不饱和单体负载物、引发剂负载物在混合器内预混合，加入反应挤出机挤出造粒，即制得接枝聚烯烃组合物。挤出机主机转速300r/min。
[0039]所述的反应挤出机为同向双螺杆挤出机，长径比为48，共有12个温控区，其中，第一区为加料区，第十区为真空排气区，第十二区为机头，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接枝聚烯烃组合物反应挤出制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1)不饱和单体负载物制备：将不饱和单体溶解于有机混合液中，制得不饱和单体溶液，将其加入到热塑性丁苯橡胶粉体中搅拌至粉体没有明显结团，即制得不饱和单体负载物；2)引发剂负载物制备：将有机过氧化物溶于填充油中，制得引发剂油溶液，将其加入到热塑性丁苯橡胶粉体中搅拌至粉体没有明显结团，即制得引发剂负载物；3)接枝聚烯烃组合物的反应挤出：将聚烯烃、不饱和单体负载物、引发剂负载物在混合器内预混合，加入反应挤出机挤出造粒，即制得目标产物。2.根据权利要求1所述接枝聚烯烃组合物反应挤出制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的不饱和单体为顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；所述的有机混合液为环己烷、苯乙烯、丙酮的混合物，所述的不饱和单体负载物中，不饱和单体溶液与热塑性丁苯橡胶粉体的质量比为0.5
‑
1:1。3.根据权利要求2所述接枝聚烯烃组合物反应挤出制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的有机混合液为质量比为3
‑
4:1:1的环己烷、苯乙烯、丙酮的混合物；所述的不饱和单体溶液中不饱和单体质量浓度为5
‑
25％。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何杰，李春松，聂丹，洪王胜，高信康，梁旭，刘苏芹，
申请(专利权)人：余姚中国塑料城塑料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：