本发明专利技术公开一种含杂化长支链结构的高熔体强度聚烯烃的制备方法，包括如下步骤：１）称取接枝率≥０．３％（重量）极性单体接枝聚丙烯１００重量份（Ａ组分）、接枝率≥０．３％（重量）极性单体接枝聚乙烯５～３０重量份（Ｂ组分）、胺类或醇类化合物１～１０重量份、抗氧化剂０～０．５重量份、光和热稳定剂０～０．５重量份；（２）将胺类或醇类化合物用醇和／或酮稀释成２０％～８０％（重量）的溶液；（３）将Ａ组分、Ｂ组分、抗氧化剂和热稳定剂从喂料口加入挤出机，步骤（２）所得溶液、超临界二氧化碳分别从第一、第二侧线加入，熔融挤出制得含杂化长支链结构高熔体强度聚烯烃。该产品的色泽、力学性能及加工性能优良，适用于发泡、热成型、薄膜吹塑及挤出涂覆等应用领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种含杂化长支链结构的高熔体强度聚烯烃及其制备方法，尤其 涉及超临界反应挤出制备含杂化长支链结构的高熔体强度聚烯烃的方法，属于高分子材料
技术介绍
聚丙烯(PP)工业发展迅速，但是目前主要采用Ziegler-Natta和茂金属催化剂催 化生产的高等规度PP (iPP)，一般不能产生次级活性中心，只有线性链结构，导致其分子量 分布窄、熔体强度低和耐熔垂性能差等缺点。而且，在熔融状态下PP没有应变硬化效应，因 此大大限制了 PP的应用范围。此外，PP还是一种部分结晶聚合物，软化点和熔点很接近， 超过熔点后熔体强度迅速下降，导致在采用热成型时容器壁厚不均勻，挤出涂布压延时出 现边缘卷曲、收缩，挤出发泡时泡孔塌陷等问题。普遍认为增加PP的熔体强度是其在塑料 市场更快速增长、获得更广泛应用的重要因素。制备高熔体强度聚丙烯，可以通过提高聚丙烯的相对分子质量、增大相对分子量 分布、长支链化等方法，具体的实施方法有射线辐照、共混改性、化学交联、溶液接枝、熔融 接枝和原位聚合等方法。日本专利JP5531807公开了一种PP、HDPE, LDPE和EI3R共混物，提高了熔体强度， 并制成发泡材料。美国专利US4365004通过CPP与高熔体强度的LDPE共混提高熔体强度。 中国专利CN1775851A公开了聚丙烯、接枝聚丙烯、聚乙烯和胺类化合物共混挤出制备高熔 体强度聚丙烯。但由于仅采用简单共混的方法极难达到分子级的均勻分散，产品力学性能 不理想。Himont公司的专利CN86100791采用电子阴极射线辐照直链PP，使之产生长链支 化，生产出较高重均分子质量和较高支化度的HMSPP，但是由于PP是半结晶聚合物，无定 型部分已产生接枝，而结晶区域则较难，尽管可采取一些措施如降低结晶度等，但还是容 易形成大量的不均勻凝胶，因此存在着产品性能稳定性的问题。中国专利CN1986589A和 CN1432596A公开了采用丙烯酸酯类熔融接枝聚丙烯以提高熔体强度的方法，但传统熔融反 应挤出由于高温导致聚丙烯主链降解严重而影响产品综合性能。而溶液接枝由于生产的过程中需要大量的溶剂，不但浪费资源，更重要的是溶剂 对周围环境以及个人产生危害。熔融接枝则由于在高温下操作，存在聚丙烯容易氧化降解 等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种熔体流动速率范围宽、无凝胶的含杂化长支链结构的高 熔体强度聚烯烃及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是该含杂化长支链结构的高熔体强 度聚烯烃的制备方法包括如下步骤(1)按以下配方称取各原料 A组分 100重量份B组分 5 30重量份 C组分 广10重量份 抗氧化剂0 0.5重量份 光和热稳定剂0 0.5重量份所述A组分是接枝率> 0. 3% (重量)的极性单体接枝聚丙烯，B组分是接枝率> 0. 3% 的极性单体熔融接枝聚乙烯，所述极性单体为酸酐、酸、酯中的任一种或任几种的组合；C 组分是胺类或醇类化合物；(2)将C组分用醇和/或酮稀释成质量百分比浓度为20% 80%的溶液；(3)将步骤(2)得到的溶液从第一侧线以加入到螺杆挤出机中，超临界(X)2流体从第二 侧线加入螺杆挤出机中，并将A组分与B组分及抗氧化剂和热稳定剂从喂料口加入螺杆挤 出机中，熔融挤出得到含杂化长支链结构的高熔体强度聚烯烃；所述超临界CO2流体的质量 流量为A组分和B组分质量流量总量的0.广20% ；螺杆转速为10(Γ300转/分，挤出温度为 14(T220°C。进一步地，本专利技术所述A组分的接枝率为0. 5% 5%。进一步地，本专利技术所述A组分为马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯、甲基丙 烯酸接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的任一种或任几种的混合物。进一步地，本专利技术所述B组分为马来酸酐接枝聚乙烯、丙烯酸接枝聚乙烯、甲基丙 烯酸接枝聚乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯中的任一种或任几种复配物或复合 接枝物。进一步地，本专利技术中所述B组分为极性单体接枝高密度聚乙烯、极性单体接枝线 性低密度聚乙烯、极性单体接枝低密度聚乙烯中的任一种或任几种的混合物。进一步地，本专利技术所述B组分的接枝率为0.5% 5% (重量)。本专利技术中，所述的胺类化合物是乙醇胺、三乙基二胺、乙二胺、对苯二胺、1，4_ 丁二 胺、1，6_己二胺、端氨基聚醚的二元胺和端氨基聚醚三元胺化合物中的任一种或任几种的 混合物；醇类化合物是乙二醇、聚乙二醇任一种或任几种的混合物。在本专利技术中，主要利用胺类、醇类化合物中的氨基或羟基与聚丙烯接枝物、聚乙烯 接枝物上的特殊官能团发生反应，从而产生长支链结构，达到提高熔体强度的最终目的。本专利技术中所述的抗氧化剂可采用3，5- 二叔丁基-4-羟基苯丙酸十八酯、四(4-羟 基-3，5- 二叔丁基苯基丙酸)季戊四醇酯、2，6-叔丁基-4-甲基苯酚、2，6-叔丁基-α - 二 甲氨基对甲酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和硫代二丙酸二月桂酯中的任一种或任几 种的混合物。本专利技术中所述的光和热稳定剂为双(2，2，6，6_四甲基哌啶基)葵二酸酯、 2- (2’ -羟基-3’ -叔丁基-5’ -甲基苯基)-5-氯代苯并三唑和硬脂酸钙中的任一种或任 几种的混合物。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于本专利技术通过反应型双螺杆挤出机熔融连续挤出法来制备杂化高熔体强度聚烯烃树脂， 并使用超临界(X)2辅助挤出，有效地抑制了聚丙烯降解的同时大大加强了分子的扩散，进一步促进反应的发生。反应过程中，胺类、醇类化合物(C组分)作为扩链剂与聚烯烃接枝物中 特殊功能团发生反应，把线性聚丙烯分子、聚乙烯分子链连接起来，从而可生成每个接枝点 含两条长支链结构的熔体流动速率可调的新型杂化聚烯烃，具有无凝胶、温敏性好和应变 硬化特性。该产品在色泽、力学性能及加工性能等诸多方面均体现了其优越性，而且制备工 艺简单，产物透明，适用于发泡、热成型、薄膜吹塑及挤出涂覆等应用领域。具体实施方式以下结合实施例进一步说明本专利技术。下列实例仅仅是为了说明，而不是对本专利技术 的限制。对比例1 称取IOOkg接枝率为0. 3% (重量)的马来酸酐接枝聚丙烯、20kg接枝率为0. 3% (重 量)的马来酸酐接枝低密度聚乙烯聚乙烯、0. 3kg抗氧剂四(4-羟基-3，5- 二叔丁基苯基丙 酸)季戊四醇酯、0. 2kg三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯及0. 5kg稳定剂硬脂酸钙，经搅拌 充分混合后，从长径比L/D为48 :1的双螺杆挤出机的喂料口加入，喂料速度为200g/min ； 另称取5kg乙二胺，用乙醇稀释成质量浓度为50%的溶液后以20 g/min的速度从挤出机的 第一侧线注入到挤出机中；不加入超临界(X)2流体，控制螺杆转速为100转/分，双螺杆挤 出机共分为8个加热区，其中第一加热区的挤出温度为220°C，其他加热区的挤出温度为 200°C;挤出造粒，得到高熔体强度杂化聚烯烃树脂。取部分样品进行力学性能，熔体流动速 率等测试，结果见表1。实施例1 称取IOOkg接枝率为0. 3% (重量)的马来酸酐接枝聚丙烯、20kg接枝率为0. 3% (重 量)的马来酸酐接枝低密度聚乙烯、0. 3kg抗氧剂四(4-羟基-3，5- 二叔丁基苯基丙酸)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含杂化长支链结构的高熔体强度聚烯烃的制备方法，其特征在于包括如下步骤：１）按以下配方称取各原料：Ａ组分 １００重量份Ｂ组分 ５～３０ 重量份Ｃ组分 １～１０重量份抗氧化剂 ０～０．５重量份光和热稳定剂 ０～０．５重量份所述Ａ组分是接枝率≥０．３％（重量）的极性单体接枝聚丙烯，Ｂ组分是接枝率≥０．３％（重量）的极性单体熔融接枝聚乙烯，所述极性单体为酸酐、酸、酯中的任一种或任几种的组合；Ｃ组分是胺类或醇类化合物；（２）将Ｃ组分用醇和／或酮稀释成质量百分比浓度为２０％～８０％的溶液；（３）将步骤（２）得到的溶液从第一侧线以加入到螺杆挤出机中，超临界ＣＯ↓［２］流体从第二侧线加入螺杆挤出机中，并将Ａ组分与Ｂ组分及抗氧化剂和热稳定剂从喂料口加入螺杆挤出机中，熔融挤出得到含杂化长支链结构的高熔体强度聚烯烃；所述超临界ＣＯ↓［２］流体的质量流量为Ａ组分和Ｂ组分的质量流量总和的０．１～２０％；螺杆转速为１００～３００转／分，挤出温度为１４０～２２０℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚臻，曹堃，陆湛泉，李彦，吴水良，曲邦威，沈之丞，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。