本发明专利技术属于聚丙烯腈改性领域，具体涉及一种具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法。所述的改性聚丙烯腈，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯腈8-10份；添加剂3-8份；抗氧化剂0.3-1.5份。本发明专利技术中，抗氧化剂用来提高聚丙烯腈的氧化性能，添加剂用来为改善抗氧化剂与聚丙烯腈干粉的亲和性，使得最终聚丙烯腈制品具有持久的耐氧化性，进而延长了制品的使用寿命；所述制备方法，工艺简单易控制，便于大规模工业生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚丙烯腈改性领域，具体涉及一种具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯腈是丙烯腈含量为35％-85％、共聚单体含量为15％-65％的共聚物，由于聚丙烯腈大分子中含有氰基，所以聚丙烯腈制品具有良好的耐霉、耐菌等特性。聚丙烯腈的用途大体分为以下几个方面：(1)聚丙烯腈纺丝制成腈纶，用于服装、户外用品等方面；(2)制成超滤膜进行水处理等分离技术；(3)制成手机外壳等硬质用品。聚丙烯腈制备成腈纶用于户外用品时，由于户外用品所处的条件比较严苛，要受到日照、风雨等气候条件的影响，导致其耐氧化性差，耐用性降低。目前，国内外生产的平板式超滤膜主要是以聚丙烯腈树脂(PAN)、聚氯乙烯(PVC)或聚偏氟乙烯(PVDF)为单体合成制备。然而，PVC超滤膜所需要的膜配方材料多，而且最终制得的超滤膜可能产生异味及有害物质，限制了超滤膜在饮用水净化、食品、医疗等领域的使用。而PVDF超滤膜成本高、亲水性差、易污堵、且更适于重度污染的水处理。聚丙烯腈(PAN)超滤膜，由于具有优良的亲水性和较好的耐污染性能，日益受到人们的青睐。现有的PAN超滤膜的主要缺陷在于：亲水性有限，影响了膜的水通量，并且由于其内部结构的有序性和规律性不高，孔径分布较广，使其在使用一段时间后易于被沉积物堵塞膜内部的孔隙。因此，需要使用次氯酸钠水溶液来对膜进行洗涤以除去堵塞的沉积物，比起PVDF超滤膜，PAN超滤膜耐次氯酸钠性要弱很多，导致其在洗涤少量次数后就会出现膜变脆等问题，导致PAN超滤膜的耐用性没有PVDF膜好，使用年限远远低于PVDF膜。现有的提高PAN超滤膜的技术中就是在PAN干粉中加入苯酚类的抗氧化剂，但是存在的问题是，抗氧化剂与聚丙烯腈的亲和性较差，导致在使用此类聚丙烯腈干粉制作超滤膜时抗氧化剂易从混合体系中脱出，制得的超滤膜的抗氧化性差。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，能够有效延长制品的使用寿命；本专利技术同时提供其制备方法，工艺简单易控制，便于大规模工业生产。本专利技术所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯腈8-10份；添加剂3-8份；抗氧化剂0.3-1.5份。其中，所述的聚丙烯腈的重均分子量为70000-100000。添加剂为聚乙烯醇、聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮；优选为聚乙烯醇。所述聚乙烯醇的醇解度为60-80％。抗氧化剂为四季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或三者的混合物。抗氧化剂采用醇酯、酸酯类或者其混合物，这类抗氧化剂要比苯酚等抗氧化剂的加量少，同时也易溶于溶剂DMF，对聚丙烯腈下游产品的加工性影响较小。所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈的制备方法，包括如下步骤：(1)将添加剂分散到水中，恒温搅拌直至溶解；(2)加入抗氧化剂搅拌均匀，并用高速剪切乳化机进行剪切乳化；(3)将步骤(2)得到的乳化溶液分批加入到聚丙烯腈干粉中，加入过程不断搅拌；(4)将步骤(3)得到物料烘干，即得具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈。其中，步骤(1)中，恒温搅拌的最佳温度为60-85℃。步骤(2)中，剪切乳化转速为10000-20000r/pm，时间为15-30min。步骤(4)中，烘干温度为60-80℃，时间为12-24h。综上所述，本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术采用聚丙烯腈树脂为原料，并辅以添加剂和抗氧化剂，得到易于制备耐氧化性的改性聚丙烯腈干粉。本专利技术中，抗氧化剂用来提高聚丙烯腈的氧化性能，添加剂用来为改善抗氧化剂与聚丙烯腈干粉的亲和性，使得最终聚丙烯腈制品具有持久的耐氧化性，进而延长了制品的使用寿命。(2)本专利技术采用的改性材料少，所用原料成本低，制备工艺简单易控制，便于大规模工业生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。实施例1将0.3g醇解度为60％的聚乙烯醇加入到72g去离子水中，在80℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.15g四季戊四醇酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到10g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。实施例2将0.41g醇解度为80％的聚乙烯醇加入到72g去离子水中，在75℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.2gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到9g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。实施例3将0.6g醇解度为80％的聚乙烯醇加入到72g去离子水，在75℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.3g三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到100g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。实施例4将0.51g醇解度为80％的聚乙烯醇加入到72g去离子水中，在75℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.11g三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和0.1g四季戊四醇酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到8.5g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。实施例5将0.37g醇解度为80％的聚乙烯醇加入到72g去离子水中，在75℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.17g三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到9.2g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。实施例6将0.3g醇解度为80％的聚乙烯吡咯烷酮加入到72g去离子水中，在60℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.05g四季戊四醇酯、0.05g三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.05gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为20000r/pm，剪切时间为30min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到10g分子量为100000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入80℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。对比例1将3g苯酚加入到72g去离子水中，在75℃下搅拌溶解本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：由如下重量份数的原料制成：聚丙烯腈 8‑10份；添加剂 3‑8份；抗氧化剂 0.3‑1.5份。
【技术特征摘要】
1.一种具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：由如下重量份数的原料制成：聚丙烯腈8-10份；添加剂3-8份；抗氧化剂0.3-1.5份。2.根据权利要求1所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：聚丙烯腈的重均分子量为70000-100000。3.根据权利要求1所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：添加剂为聚乙烯醇、聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮。4.根据权利要求3所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：添加剂为聚乙烯醇。5.根据权利要求4所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：聚乙烯醇的醇解度为60-80％。6.根据权利要求1所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：抗氧化剂为四季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或三者的混合物。7.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李留忠，张勇，郭卫东，车万里，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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