一种马来酸酐接枝聚丙烯材料制造技术

技术编号:8318224 阅读:246 留言:0更新日期:2013-02-13 16:43
本发明专利技术公开了一种马来酸酐接枝聚丙烯材料,是马来酸酐、聚丙烯、助接枝单体在引发剂和抗氧化剂的作用下接枝反应制取得到;本发明专利技术使用的助接枝单体,可以起到提高接枝率并抑制聚丙烯降解的作用,从而有效提高接枝率。同时,引入新的引发剂来降低马来酸酐接枝聚丙烯材料的刺激性气味,增进接枝反应程度和与助单体的共聚程度,使得制得产品接枝率高、刺激性气味低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料领域,具体涉及一种马来酸酐接枝聚丙烯材料
技术介绍
随着国内聚丙烯改性材料的发展,对聚丙烯改性材料使用的相容剂的研究也越来越多。由于聚丙烯材料自身是非极性材料,因此其与填料、玻璃纤维等极性材料的混溶性比较差,改善混溶性最简单的方法就是加入相容剂。目前,最常用的相容剂是马来酸酐接枝聚丙烯,其可有效增进聚丙烯材料与极性材料之间的相容性。马来酸酐接枝聚丙烯的生产方法主要有熔融挤出接枝法、溶液接枝法、固相接枝法和悬浮接枝法。其中最常用的方法为熔融挤出接枝法,其操作简便,成本低。但采用该方法在聚丙烯接枝过程中,引发剂分解产生的自由基容易引起聚丙烯本身发生β断裂(聚丙烯的降解),β断裂需消耗大量的自由基,从而导致马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率很低和材料性能的劣化,同时,生产过程存在刺激性气味和产品气味重的问题,因此提高接枝率和消除刺激性气味是聚丙烯接枝的主要技术难题。现有的技术中,大多采用加入第二单体的方法来提高接枝率。如中国专利文献“聚丙烯接枝马来酸酐相容剂”(CN1456430A)、“一种马来酸酐接枝的聚丙烯树脂接枝物的制备方法”(CN101724128A)、“一种马来酸酐接枝聚丙烯材料及其制备方法”(CN101357968A)、“一种熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐及其制备方法”(CN101942061A)中分别记载了采用加入油酸、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯等作为第二单体提高接枝率,但通过实践证明,这些添加的第二单体中,有的缺乏理论依据(如油酸),有的理论上虽然能提高接枝率,可实际实验效果并不明显。另外,采用苯乙烯作为第二单体虽然能提高接枝率的作用,但苯乙烯是具有强刺激性气味的有毒物质,容易造成生产安全问题和使产品弓I入新的刺激性气味。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种马来酸酐接枝聚丙烯材料,其接枝率高,刺激性气味低。为实现上述目的,本专利技术采用了以下技术方案一种马来酸酐接枝聚丙烯材料,是马来酸酐、聚丙烯、助接枝单体在引发剂和抗氧化剂的作用下接枝反应制取得到;所述的助接枝单体为2-丙烯基-I-磺酰氯、五丙烯基丁二酸、I-苯基-2-丙烯基-I-酮、对烯丙基氯苯、I-烯丙基-2,4,5-三甲氧基苯、二烯丙基双酚A、二烯丙基二乙氧基硅烷、三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯、1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯中的一种或几种构成;所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基苯甲酸酯、过氧化环己酮、2,5_ 二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯中的一种或几种构成。所述的抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂、受阻胺类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂、硫酹类抗氧化剂、硫带酯类抗氧化剂及其各自复合物中的一种或几种构成。3马来酸酐接枝聚丙烯的机理是引发剂在高温下分解产生自由基,引发剂自由基从聚丙烯链段上脱去氢原子,形成聚丙烯大分子自由基,大分子自由基再与马来酸酐的双键相结合,从而将马来酸酐接枝到聚丙烯上。由于聚丙烯大分子自由基降解的速率远大于接枝的速率,接枝过程中伴随着严重的降解,并且导致接枝率很低。本专利技术使用的助接枝单 体,可以起到提高接枝率并抑制聚丙烯降解的作用,从而有效提高接枝率。同时,引入新的引发剂来降低马来酸酐接枝聚丙烯材料的刺激性气味,增进接枝反应进度,使得制得产品接枝率高、刺激性气味低。更进一步的方案为所选用的聚丙烯为90 95重量份,马来酸酐为I 4重量份,助接枝单体O. 5 3重量份,引发剂O. 3 I重量份,抗氧化剂O. 2 2重量份。所述的助接枝单体为1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯或三烯丙基异氰尿酸酯;所述的引发剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯或2,5_ 二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。所述的抗氧化剂为抗氧化剂1076或抗氧化剂1010。并通过将马来酸酐、引发剂、助接枝单体和抗氧化剂在50°C 60°C条件下熔化搅拌均匀成混合液体,再将聚丙烯和该混合液体加入到挤出机中在165 210°C的条件下挤出造粒。按上述限定的原料和操作步骤来制取马来酸酐接枝聚丙烯材料,其接枝率相对于实现本专利技术目的其他参数方案至可提高50个百分点,同时通过新型引发剂的使用,使得制取得到的马来酸酐接枝聚丙烯材料的刺激性气味更小,并且生产过程中也基本不产生刺激性气味,实现清洁生产。具体实施时,聚丙烯通过挤出机的料斗加料口加入;马来酸酐、引发剂、助接枝单体和抗氧化剂在50°C 60°C条件下熔化搅拌均匀形成的混合液体通过挤出机上设置的液体加料口加入,这样混合液体和聚丙烯在挤出机内进行接枝共聚反应并被造粒,挤出机挤出温度更为优选为175 210°C。具体实施例方式以下通过实施例,来对本申请做进一步的说明。由于,接枝率是马来酸酐接枝聚丙烯产品最主要的检测项目,接枝率的大小决定着其最终产品的性能。接枝率需要将产品中游离的马来酸酐去除后才能进行测定。因此本申请中,先将马来酸酐接枝物在二甲苯中加热到150 160°C溶解回流2小时,然后将接枝物在丙酮中析出,过滤并干燥后,重新移入到二甲苯中加热回流,再加入过量的碱中和聚丙烯上的马来酸酐,然后用酸滴定法滴定过量的碱,从而计算出产品接枝率。而目前通常采用红外光谱的方法测定接枝率,利用马来酸酐特征峰与聚丙烯本身特征峰的比例大小得出接枝率数值。由于其在测定过程中没有除去未参加接枝共聚反应的马来酸酐,亦即游离态的马来酸酐,因此测得接枝率普遍偏大,在利用两种方法对本申请所制得的同一产品进行测定时,发现红外光谱的方法测定数据至少要高于酸碱滴定法测得的数据两倍以上,其偏差较大。因此,为更为准确表征本申请制得产品的接枝率,以下采用酸碱滴定法对各实施例中制得的产品的接枝率进行测定。其中实施例I 5采用本申请公开的方案进行实施,实施例6按照中国专利文献“一种熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐及其制备方法”(CN101942061A)中所记载的技术方案进行实施。实施例I按下列重量份称取原料聚丙烯95重量份;马来酸酐1. O重量份;2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷0. 3重量份;1,3,5_三聚氰酸三烯丙基酯3. O重量份;抗氧化剂1010 :0. 2重量份。将马来酸酐、引发剂、助接枝单体和抗氧化剂在50°C条件下熔化搅拌均匀成混合液体,将称取好的聚丙烯和混合液体分别从挤出机喂料口和液体加料口中加入,在165°C的条件下挤出造粒即可得到产品。实施例2按下列重量份称取原料聚丙烯90重量份;马来酸酐4重量份;2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烧I重量份;_■稀丙基_■乙氧基娃烧0. 5重量份;抗氧化剂1010 2重量份。将马来酸酐、引发剂、助接枝单体和抗氧化剂在60°C条件下熔化搅拌均匀成混合液体,将称取好的聚丙烯和混合液体分别从挤出机喂料口和液体加料口中加入,在210°C的条件下挤出造粒即可得到成品产品。实施例3按下列重量份称取原料聚丙烯95重量份;马来酸酐2. O重量份;2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷0. 8重量份;三烯丙基异氰尿酸酯1. 5重量份;抗氧化剂1076 :1. O重量份。将马来酸酐、引发剂、助接枝单体和抗氧化剂在55°C条件下熔化搅拌均匀成混合液体,将称取好的聚丙烯和混合液体分别从挤出机喂料口和液体加料口中本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种马来酸酐接枝聚丙烯材料,是马来酸酐、聚丙烯、助接枝单体在引发剂和抗氧化剂的作用下枝接共聚反应制取得到;所述的助接枝单体为2?丙烯基?1?磺酰氯、五丙烯基丁二酸、1?苯基?2?丙烯基?1?酮、对烯丙基氯苯、1?烯丙基?2,4,5?三甲氧基苯、二烯丙基双酚A、二烯丙基二乙氧基硅烷、三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯、1,3,5?三聚氰酸三烯丙基酯中的一种或几种构成;所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基苯甲酸酯、过氧化环己酮、2,5?二甲基?2,5?双(叔丁基过氧基)己烷、双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化?2?乙基已酸叔丁酯中的一种或几种构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:袁宗伟胡恩谓汪义辉陈鸣芳曹拥民
申请(专利权)人:黄山贝诺科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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