[发明专利]一种高效环保型聚丙烯相容剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物科学领域，尤其涉及一种高效环保型聚丙烯相容剂及其制备方法。

背景技术

聚丙烯应用广泛，但由于聚烯烃是非极性材料，从而导致聚丙烯与多数高聚物、无机填料和金属等复合时相容性不好，影响了复合材料的性能，如力学性能，耐热性能、表面光洁性、可涂覆性能等，因而使其广泛应用受到限制。马来酸酐接枝聚丙烯可以改善其表面的非极性状况，极性的马来酸酐接枝到聚丙烯主链上从而赋予了材料的特殊的性能，可以很好的改善共混和填充材料的界面性能，从而明显提高复合材料的性能，因此，其作为相容剂和粘结剂的应用越来越受到人们的重视。

目前，采用马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂已经广泛的应用到塑料改性行业，例如，用于无机填充聚烯烃复合材料、玻纤增强聚烯烃复合材料、共混材料、可涂覆膜材料和粘接材料等的相容剂，而广泛应用于汽车、工具和建筑工程等领域。

但是，目前马来酸酐接枝聚丙烯相容剂制备多采用熔融接枝、溶液接枝、固相接枝和辐照接枝等，其中，熔融接枝一般采用双螺杆挤出机直接进行反应接枝(周春怀，杨军忠，中国塑料，13(1)，1999，31-38；王丽姝；王益龙；陈振宇，现代塑料加工应用，19(2)，2007，15-18；王雅珍，CN02118793.2等)，此种方法存在很大的缺陷如马来酸酐残留量过高、聚丙烯降解严重和接枝率难以控制；溶液接枝接枝率虽高(檀革江，李天金，马竞涛，房江华，宁波工程学院学报，19(2)，2007，1-5；王强，CN200510101318.X)，但是需要大量溶剂，成本高，溶剂难于回收造成环境污染，且不易于大规模生产；固相接枝(刘生鹏，张良均，童身毅，许莉莉，合成树脂及塑料，22(4)，2005，10-13等)通常时间长，反 应效率低，马来酸酐反应在基体表面，故接枝不均匀，另外马来酸酐味道大，对环境不利；辐照接枝(于志强，顾辉，张志谦，田茂忠，材料科学与工艺，8(1)，2000，16-20)需要特殊的仪器设备，而且接枝往往在表面，接枝不均匀。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供一种低气味、低酸酐残留，高接枝率的高效环保型聚丙烯相容剂及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高效环保型聚丙烯相容剂，其特征在于，该相容剂包括以下组分和重量百分含量：

聚丙烯：60-95％，

引发剂：0.1-10％，

马来酸酐：1-20％，

共单体：0.5-15％

防降解剂：0.1-7％。

所述的聚丙烯选自均聚丙烯和共聚丙烯中的一种或两种的混合物，其分子量为3万-200万。

所述的引发剂选自偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、过氧化二特丁烷、过氧化二特丁基醚、过氧化二特丁酯或过氧化二叔丁酯中的一种或几种的混合物。

所述的共单体选自丙烯酸、α-甲基丙烯酸、α-甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、丙烯腈、己内酰胺、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咔唑、油酸、油胺或乙烯基甲基硅烷中的一种或几种的混合物。

所述的防降解剂选自亚磷酸三苯酯、N，N′-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯或4，4’-(β，β’-二羟基二丙氧苯基)2，2-丙烷中的一种或几种的混合物。

一种高效环保型聚丙烯相容剂的制备方法，其特征在于，将60-95wt％聚丙烯、0.1-10wt％引发剂、1-20wt％马来酸酐、0.5-15wt％共单体和0.1-7wt％防降 解剂，各原料重量百分数之和为100％，置于高压反应釜中，在搅拌下进行固相接枝反应0.2-2小时，制得聚丙烯引发母粒，然后将2-30wt％聚丙烯引发母粒和70-98wt％纯聚丙烯在高速搅拌机内，室温下进行混合后，在双螺杆挤出机上进行熔融接枝反应，挤出造粒，即得高效环保型聚丙烯相容剂。

所述的固相接枝反应的温度为50-130℃，搅拌的速度为300-3000转/分钟。

所述的高速搅拌机的转速为1200-3000转/分钟。

所述的熔融接枝反应的温度为170-240℃，双螺杆挤出机的转速为60-600转/分钟。