一种聚丙烯接枝物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯接枝物及其制备方法。所述聚丙烯接枝物的制备方法采用悬浮固相接枝法，将接枝单体、引发剂溶解在有机溶剂中配制成接枝单体溶液；向反应釜中加入NaCl水溶液作为悬浮液，升温至85℃～90℃，将聚丙烯、接枝单体溶液加入反应釜中进行接枝反应，制得聚丙烯接枝物。本发明专利技术方法具有工艺简单易行、所得聚丙烯接枝物接枝率高、接枝单体及少量均聚物容易除去等显著特点。本发明专利技术的聚丙烯接枝物中接枝单体包括马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、环氧丙烯酸酯等极性单体，具有接枝单体选择范围广泛的优点。

Polypropylene graft and preparation method thereof

The invention discloses a polypropylene graft and a preparation method thereof. The preparation method of grafted polypropylene by suspension solid phase graft copolymerization, grafting monomer, initiator dissolved in organic solvent prepared by grafting monomer solution; NaCl aqueous solution is added to the reactor as a suspension, heating to 85 to 90 DEG C, polypropylene, graft monomer solution grafting the reaction kettle, prepared graft polypropylene. The method of the invention has the advantages of simple and easy process, high graft ratio of the grafted polypropylene graft, easy removal of the grafted monomer and a small amount of homopolymer, etc.. The invention of the grafted polypropylene grafted monomer including maleic anhydride, vinyl acetate, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, epoxy acrylate and polar monomer, has the advantages of wide range of graft monomer selection.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚丙烯接枝物及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯（PP）接枝共聚物的合成方法很多，按照实施的工艺可分为溶液接枝法、熔融接枝法、辐射接枝法、高温热接枝法、固相接枝法和悬浮接枝法等。熔融接枝法始于七十年代，是当今一种较成熟的工业化方法。可以通过普通双螺杆挤出机来实施接枝，并可稳态控制连续生产，因而生产成本是十分经济的。目前市场上供应的PP接枝物多以这种方法合成。采用熔融接枝方法时，将PP、单体、引发剂等在一定条件下共挤出，反应温度在PP的熔点以上，一般为190~230℃。与其他接枝方法相比，熔融接枝改性有许多优点。首先，反应操作简单，无须回收溶剂，省掉了溶液改性需要的分离聚合物和回收溶剂等过程及其费用。其次，减少了最后产物被污染的可能性。第三，可以在现成的设备如螺杆挤出机上进行，具有生产效率高、可连续工业化生产的优点，而且在同一挤出机上可以达到多种操作的目的，因此被广泛应用于科学研究和工业生产中。但这种方法也存在以下缺点：首先，由于反应温度较高，PP链β断裂倾向大，在有小分子引发剂的熔融接枝体系中，大分子自由基的降解严重，因此反应过程难以控制，产物接枝率低，材料的性能不稳定。另外，未反应的单体和引发剂残留在产物中难以除去，影响接枝物的使用性能。悬浮接枝法是将PP与接枝单体、引发剂一起置于悬浮介质中引发的接枝反应。母料主要是PP粒，介质主要是水，反应前通常在较低温度下使聚合物与单体接触溶胀一定时间，而后升温反应，反应一段时间后，再升高温度熟化一段时间，过滤干燥即可得到产物。这种方法的优点很多：接枝基体以固态形式在低温下进行反应，聚合物降解少、副反应少，以水为分散介质反应温度易于控制，体系粘度低，无需溶剂回收，接枝率、接枝效率高，反应设备简单，费用低。悬浮接枝法已经越来越受到人们的重视。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种高接枝率的聚丙烯接枝物及其制备方法，通过悬浮固相接枝法制备聚丙烯接枝物，制得以聚丙烯为主链、马来酸酐等极性单体为支链的改性聚丙烯接枝物，制备工艺简便易行，所得的聚丙烯接枝物具有接枝率高、接枝单体及少量均聚物容易除去的优点。为实现专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种聚丙烯接枝物的制备方法，其特征在于，采用悬浮固相接枝法，将接枝单体、引发剂溶解在有机溶剂中配制成接枝单体溶液；向反应釜中加入NaCl水溶液作为悬浮液，升温至85℃～90℃，将聚丙烯、接枝单体溶液加入反应釜中进行接枝反应，制得聚丙烯接枝物。所述的接枝单体为选自马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、环氧丙烯酸酯等极性单体中的一种或几种。所述的有机溶剂选自极性较强且与水相溶性好的溶剂，如丙酮、乙醇、氯仿等，优选自丙酮。所述的聚丙烯采用表面疏松的球型聚丙烯，熔融指数为2-8g/10min。所述引发剂为过氧化物或偶氮类引发剂，优选自过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化二苯甲酰（BPO）、二叔丁基过氧化物（DTBP）、二特戊基过氧化物（DTAP）或偶氮二异丁氰等。所述的悬浮液NaCl的浓度为20wt%～50wt%。所述的方法中，接枝反应产物用水冲洗后，将接枝物放入80℃的强制对流型烘箱中烘干，时间为12～18小时，得到聚丙烯接枝物。本专利技术还涉及所述方法制备的聚丙烯接枝物，是一种以聚丙烯为主链、接枝单体为支链的改性聚丙烯接枝物。所述聚丙烯接枝物由悬浮固相接枝法制得，包括以下组分：聚丙烯球，熔融指数为2-8g/10min；接枝单体，选自马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、环氧丙烯酸酯中的一种或几种；引发剂。所述引发剂优选自过氧化二异丙苯（DCP）或过氧化二苯甲酰（BPO）或二叔丁基过氧化物（DTBP）或二特戊基过氧化物（DTAP）或偶氮二异丁氰等。作为优选方案，所述聚丙烯接枝物，包括下列组分：聚丙烯球100份，马来酸酐在3-15份，醋酸乙烯酯3-10份，引发剂2-6份；所述聚丙烯熔融指数为4.3g/10min，引发剂采用过氧化二苯甲酰（BPO）。作为另一种优选方案，所述聚丙烯接枝物，包括下列组分：聚丙烯球100份，丙烯酸甲酯在1-5份，丙烯酸1-8份，引发剂0.2-1份；所述聚丙烯熔融指数为4.3g/10min，引发剂采用过氧化二苯甲酰（BPO）。本专利技术中所述份数均为重量份。本专利技术的有益效果：本专利技术利用悬浮固相接枝法，提供一种制备聚丙烯接枝物的方法，为聚丙烯接枝极性单体或功能化提出了新的方法；所述制备方法具有工艺简单易行、所得聚丙烯接枝物接枝率高、接枝单体及少量均聚物容易除去等显著特点。通过本专利技术方法制备了接枝率较高的聚丙烯接枝物，接枝单体包括马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、环氧丙烯酸酯等极性单体，拓宽了接枝单体的范围。本专利技术为聚丙烯的功能化改性开发一个新的方法，这对于聚丙烯共混改性领域的研究和生产有着重要的意义。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本专利技术的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由权利要求书来确定。以下实施例中，所述熔融指数按照GB/T3682-2000标准测试，测试条件为230℃、2.160Kg。接枝率分总接枝率和马来酸酐或丙烯酸的接枝率，总接枝率采用称重法测定，马来酸酐或丙烯酸的接枝率采用非水滴定法测定。实施例1将马来酸酐40g、醋酸乙烯酯36g、过氧化二苯甲酰24g加入适量丙酮完全溶解，溶液备用；在反应釜内加入水、食盐升温至90℃，再将聚丙烯球1200g、上述丙酮溶液，加入反应釜中反应4小时，停止反应后用水冲洗5-8次，将接枝物放入强制对流烘箱中12-18小时烘干。聚丙烯接枝物的总接枝率为1.5%，马来酸酐的接枝率为0.67%。实施例2将马来酸酐120g、醋酸乙烯酯80g、过氧化二苯甲酰32g加入适量丙酮完全溶解，溶液备用；在反应釜内加入水、食盐升温至90℃，再将聚丙烯球1200g、上述丙酮溶液，加入反应釜中反应4小时，停止反应后用水冲洗5-8次，将接枝物放入强制对流烘箱中12-18小时烘干。聚丙烯接枝物的总接枝率为2.51%，马来酸酐的接枝率为0.76%。实施例3将马来酸酐40g、醋酸乙烯酯40g、过氧化二苯甲酰24g加入适量丙酮完全溶解，溶液备用；在反应釜内加入水、食盐升温至90℃，再将聚丙烯球600g、上述丙酮溶液，加入反应釜中反应4小时，停止反应后用水冲洗5-8次，将接枝物放入强制对流烘箱中12-18小时烘干。聚丙烯接枝物的总接枝率为3.78%，马来酸酐的接枝率为1.17%。实施例4将马来酸酐80g、醋酸乙烯酯60g、过氧化二苯甲酰36g加入适量丙酮完全溶解，溶液备用；在反应釜内加入水、食盐升温至90℃，再将聚丙烯球600g、上述丙酮溶液，加入反应釜中反应4小时，停止反应后用水冲洗5-8次，将接枝物放入强制对流烘箱中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯接枝物的制备方法，其特征在于，采用悬浮固相接枝法，将接枝单体、引发剂溶解在有机溶剂中配制成接枝单体溶液；向反应釜中加入NaCl水溶液作为悬浮液，升温至85℃～90℃，将聚丙烯、接枝单体溶液加入反应釜中进行接枝反应，制得聚丙烯接枝物。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯接枝物的制备方法，其特征在于，采用悬浮固相接枝法，将接枝单体、引发剂溶解在有机溶剂中配制成接枝单体溶液；向反应釜中加入NaCl水溶液作为悬浮液，升温至85℃～90℃，将聚丙烯、接枝单体溶液加入反应釜中进行接枝反应，制得聚丙烯接枝物。
2.按照权利要求1所述的聚丙烯接枝物的制备方法，其特征在于，所述的接枝单体选自马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、环氧丙烯酸酯中的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的聚丙烯接枝物的制备方法，其特征在于，聚丙烯采用表面疏松的球型聚丙烯，熔融指数为2-8g/10min。
4.按照权利要求1所述的聚丙烯接枝物的制备方法，其特征在于，所述的悬浮液NaCl的重量百分比浓度为20%～50%。
5.按照权利要求1所述的聚丙烯接枝物的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、二叔丁基过氧化物、二特戊基过氧化物或偶氮二异丁氰。
6.按照权利要求1所述的聚丙烯接枝物的制备方法，其特征在于，所述的有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱敦瑞，左胜武，徐振明，傅勇，尚小杰，
申请(专利权)人：中国石化扬子石油化工有限公司，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32