[发明专利]改良性聚烯烃的组合物与制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改良性聚烯烃，更特别地，本发明涉及其组合物与相关工艺。

背景技术

聚丙烯(PP)具有比重低、物理机械性能佳、化学稳定性好以及易回收等特点，应用广泛，只是聚丙烯熔体的强度低且无极性，限制了其在后续加工的应用。随着人民生活水平水准的提高，聚丙烯渐渐不能满足市场需求。寻求新型高性能聚丙烯材料，近年来在国际上受到极大的重视。以传统聚丙烯材料改良性为例，通过导入极性长支链可改善其熔体强度及无极性的问题并拓展应用性，如可染性、粘着性、或吹膜成型等。然而PP改良过程中，因其高分子本质特性，易产生高分子主链断裂的情形而影响物理性质，难以广泛应用于工业生产和日常生活的各个领域。若能提升PP分子链的极性化，抑制裂解，即可实现PP应用的多元化。

综上所述，目前亟需在不大幅度更动现有工艺及设备的情况下，有效降低改良性聚丙烯的问题。

发明内容

本发明一实施例提供一种改良性聚烯烃的组合物，包括100重量份的聚烯烃；0.01至5重量份的环形自由基起始剂；以及1至20重量份的具有双键的反应性单体。

本发明另一实施例提供一种改良性聚烯烃的制备方法，包括混合上述的改良性聚烯烃的组合物；加热改良性聚烯烃的组合物；以及使具有双键的反应型单体接枝至聚烯烃。

具体实施方式

本发明一实施例提供改良性聚烯烃的组合物，基质为聚烯烃。所述聚烯烃可为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚己烯、聚辛烯、上述的共聚物、或上述的组合。在本发明一实施例中，上述聚烯烃在230℃下的融熔指数介于7至50g/10min之间。若聚烯烃的熔融指数过低(如低于7g/10min；即重均分子量过高)，则不利于射出成型加工。若聚烯烃的熔融指数过高(如高于50g/10min；即重均分子量过低)，则物理性质严重下降。

以100重量份的聚烯烃为准，上述组合物含有0.01至5重量份的环形自由基起始剂。在本发明另一实施例中，上述组合物含有0.05至3重量份的环形自由基起始剂。在环形自由基起始剂受热裂解产生自由基后，使环烯烃具有自由基。具有双键的反应性单体的双键将进一步与环烯烃上的自由基反应，使具有双键的反应性单体接枝至环烯烃上，并在反应性单体中双键原本的位置上形成自由基。接枝后产物的自由基可进一步与环烯烃上其它位置的氢结合，再一次于环烯烃上形成自由基反应位点。若环形自由基起始剂的比例过低，则无法使聚烯烃产生足够多的反应位点，且无法使足够量的具有双键的反应性单体接枝至聚烯烃。若环形自由基起始剂的比例过高，聚烯烃上的反应位点将过多而产生裂解反应(β-scission)，并劣化产品的物理性质。适用于本发明的环形自由基起始剂于高温下(比如200℃)的半衰期超过25秒，可在高温下提供稳定的自由基，而不致快速地大量生成自由基而造成高分子降解。在本发明一实施例中，环形自由基起始剂可为3，6，9-三乙基-3，6，9-三甲基-1，4，7-三过氧烷、环甲基乙基酮、环甲基异丁基酮过氧化物、或环甲基异丙基酮过氧化物。

以100重量份的聚烯烃为准，上述组合物含有1至20重量份的具有双键的反应性单体。在本发明另一实施例中，上述组合物含有2至15重量份的具有双键的反应性单体。若具有双键的反应性单体的比例过高，则反应性单体易产生自聚效应。若具有双键的反应性单体的比例过低，则易造成极性官能团接枝含量低，而不能改善其无极性的问题。如前所述，具有双键的反应单体上的双键可与聚烯烃上的自由基进行接枝反应。另一方面，反应性单体除了双键以外，还可具有其它官能团如环氧基或酰胺基。如此一来，改良后的聚烯烃可进一步进行其它反应。在本发明一实施例中，具有双键的反应性单体可为马来酸酐、或丙烯酸酯类(例如甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸酯类、丙烯酸甲酯或丙烯酸苯甲酯)。在本发明另一实施例中，上述甲基丙烯酸酯类可例如为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸2-羟基乙酯。

在本发明另一实施例中，上述组合物可进一步含有高分子降解抑制剂。高分子降解抑制剂可在聚烯烃降解时与其反应，以使断裂的聚烯烃重新接合起来。高分子降解抑制剂可为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。以100重量份的聚烯烃为准，高分子降解抑制剂占0.5至10重量份。在本发明另一实施例中，上述组合物含有0.5至5重量份的高分子降解抑制剂。若高分子降解抑制剂的用量过高(如高于10重量份)，则产生过多的副反应，如自聚反应，而若高分子降解抑制剂的用量过低(如低于0.5重量份)，则无法有效抑制降解反应生成。