一種馬來酸酐接枝聚丙烯的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工產(chǎn)品的制備方法，尤其涉及一種馬來酸酐接枝聚丙烯的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯具有優(yōu)良的綜合性能，是一種用途很廣的通用高分子材料。但由于聚丙烯 的非極性和低表面能，不易潤濕、粘合、印刷及涂覆，與極性材料的相容性也較差，需要一些 方法改善聚丙烯的極性。常見的改性方法是將馬來酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸縮水甘油酯等 單體接枝到聚丙烯分子鏈上。其中，熔融接枝法，操作簡單經(jīng)濟，適合工業(yè)化生產(chǎn)，是目前主 要的改性方法。
[0003] 專利US 5, 955, 547公開了將聚丙烯與熔融的馬來酸酐喂入雙螺桿擠出機，然后 加入引發(fā)劑進行混合造粒，制備具有較高分子量和酸值的馬來酸酐接枝聚丙烯。專利US 6, 228, 948公開了運用雙螺桿擠出機制備高熔體流動速率的馬來酸酐接枝聚丙烯。專利CN 101724148B公開了使用聚丙烯粉料制備較高分子量和熔體強度的馬來酸酐接枝聚丙烯。 專利CN 101492517B公開了一種固相自由基接枝聚合制備馬來酸酐接枝聚丙烯。專利CN 103772612 A公開了將苯乙烯與引發(fā)劑均勻混合，進一步與聚丙烯/馬來酸酐混合物混合， 然后全部加入到雙螺桿擠出機中制備馬來酸酐接枝聚丙烯。專利CN 101519477 B公開了 通過加入第一輔助單體和第二輔助單體，制備較高接枝率、分子量和粘度的馬來酸酐接枝 聚丙烯。專利CN 102321217 A通過引入輔助單體β-蒎烯，提高聚丙烯接枝馬來酸酐的接 枝率及力學性能。專利 CN 1456430A、CN 101724128A、CN 101357968A、CN 101942061Α 分 別通過加入油酸、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯等輔助單體提高馬來酸酐的接枝率。
[0004] 馬來酸酐自由基熔融接枝到聚丙烯基體上，主要的技術(shù)問題是：由于聚丙烯的接 枝與降解同時存在，難以獲得高馬來酸酐接枝率及力學性能良好的馬來酸酐接枝聚丙烯。
[0005] -般認為，聚丙烯熔融接枝的過程是：過氧化物引發(fā)劑分解后產(chǎn)生初級自由基，初 級自由基再進攻聚丙烯主鏈，生成聚丙烯大分子自由基（主要是聚丙烯叔碳原子自由基）， 該大分子自由基進一步與接枝單體反應，得到接枝聚丙烯。由于生成的聚丙烯叔碳原子自 由基在高溫下同樣比較容易發(fā)生β斷鏈反應，導致聚丙烯發(fā)生嚴重降解，急劇降低聚丙烯 及接枝產(chǎn)物的分子量及力學性能。
[0006] 要減少聚丙烯的降解及提高馬來酸酐的接枝率，一種方法是采用輔助單體，通過 輔助單體先與聚丙烯大分子自由基反應獲得較為穩(wěn)定的自由基，然后進一步接枝馬來酸 酐。采用的輔助單體如苯乙烯、蒎烯、呋喃衍生物、丙烯酸、丙烯酸酯等。也有采用兩種 輔助單體一起加入，如苯乙烯與丙烯酸酯類的配合。另一種減少聚丙烯降解的方法是降低 引發(fā)劑的用量，從而減少引發(fā)劑自由基以及大分子自由基的數(shù)量，但同時也會導致聚丙烯 接枝率的下降。
[0007] 雖然馬來酸酐接枝聚丙烯方面已經(jīng)有較多的研宄和開發(fā)工作，但在提高馬來酸酐 接枝率和減少聚丙烯降解方面，還有很多工作可做。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的，就是為了提供一種高馬來酸酐接枝率、低聚丙烯降解的馬來酸酐 接枝聚丙烯的制備方法。
[0009] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種馬來酸酐接枝聚丙烯的制 備方法，通過熔融接枝反應將馬來酸酐單體接枝到聚丙烯分子鏈上；在馬來酸酐與聚丙烯 的熔融接枝反應過程中，將引發(fā)劑與輔助單體苯乙烯配成溶液，在雙螺桿擠出機的不同螺 筒段連續(xù)計量輸入；具體包括如下步驟：
[0010] 一、將引發(fā)劑與苯乙烯混合、溶解，配成引發(fā)劑的苯乙烯溶液；
[0011] 二、將聚丙烯與馬來酸酐混合成混合物；
[0012] 三、將聚丙烯與馬來酸酐的混合物輸入雙螺桿擠出機，待其熔融后，將引發(fā)劑的苯 乙烯溶液在雙螺桿擠出機的不同螺筒段連續(xù)計量輸入，進行熔融接枝反應；
[0013] 四、在熔融接枝反應后期，加入抗氧劑，得到一種馬來酸酐接枝聚丙烯。
[0014] 熔融接枝反應中各物料的質(zhì)量配比如下： 聚丙烯 100.0;
[0015] 馬來酸Il 肝 1.0-10.0； 苯乙烯 0.5-20.0; 引發(fā)劑 0.1-1.0；
[0016] 抗氧劑 0.1-0.8。
[0017] 熔融接枝反應中各物料的質(zhì)量配比如下： 聚丙烯 100.0; 馬來酸酐 3.0-8.0;
[0018] 苯乙烯 1.5-12 0; 引發(fā)劑 0.3-0.8; 抗氧劑 0.3-0.5。
[0019] 所述引發(fā)劑為過氧化物類引發(fā)劑。
[0020] 所述過氧化物類引發(fā)劑選自雙（叔丁基過氧化異丙基）苯、2, 5-二甲基-2, 5-二 叔丁基過氧化己烷、2, 5-二甲基-2, 5-雙（過氧化苯甲酰）己烷、叔丁基異丙基過氧化 物、過氧化2, 4-二氯苯甲酰、過氧化月桂酸叔丁酯、過氧化環(huán)己酮、1，1-雙（過氧化叔丁 基）-3, 3, 5-三甲基環(huán)己烷、4, 4-雙（過氧化叔丁基）戊酸正丁酯、叔丁基過氧化氫、過氧化 苯甲酰、過氧化十二酰、過氧化醋酸叔丁酯、過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化異丙苯、叔丁基 過氧化苯甲酸酯或二叔丁基過氧化物中的一種或幾種。
[0021] 所述抗氧劑選自亞磷酸二苯異辛酯、抗氧劑1010、抗氧劑CA、硫代二丙酸二月桂 酯、硫代二丙酸二（十四酯）、硫代二丙酸二（十八酯）、3_(3, 5-二叔丁酯-4-羥基）丙烯 十八酯、2, 2' -亞甲基雙（4-甲基-6叔丁基酚）、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2, 6-二叔 丁基-4-乙基苯酚、2, 6-二叔丁基-α -二甲氨基-對甲酚、2, 4, 6-三叔丁基苯酚、抗氧劑 B215、抗氧劑B225或4, 4' -硫代雙（6-叔丁基-3-甲基苯酚）中的一種或幾種。
[0022] 所述雙螺桿擠出機的長徑比彡48:1。
[0023] 所述雙螺桿擠出機采用兩臺串連使用，組成雙階雙螺桿擠出機，每臺雙螺桿擠出 機的長徑比都多24:1。
[0024] 本發(fā)明