[发明专利]一种高性能聚丙烯相容剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子化学领域，具体涉及一种高性能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，故接枝不均勻，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。

即使如专利号为ZL2008100381559的一种环保型聚丙烯相容剂的制备方法对以上问题做了一定的改进，但是其制备仍需要先在搅拌下进行固相接枝反应0.2—2小时，制得母粒后再和纯聚丙烯利用高速搅拌机混合，之后再转入双螺杆挤出机进行熔融接枝反应，耗时长，步骤较繁琐，而且功能性单体的残留量、凝胶含量均偏高，材料性能不够稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种高性能聚丙烯相容剂的配方以及针对该配方采取的制备方法。本发明进一步提高了接枝效率，并消耗了残留的引发剂，降低了单体的残留量。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种高性能聚丙烯相容剂，该相容剂由如下质量百分比的组分组成：

70-97.3%%的聚丙烯；

2-8%的功能性单体；

0.2-9%的引发剂；

0.1-7%的抗交联剂；

0.1-2%的抗氧剂；

0.1-2%的润滑剂；

0.2-9%的阻燃剂。

优选的，所述的聚丙烯选自均聚PP-聚丙烯、PP共聚物或无规聚丙烯中的一种或几种。

优选的，所述的功能性单体选自马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸中的一种或几种。

优选的，所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-双（叔丁基过氧基）乙烷、2,5-二甲基-2,5-双（叔丁基过氧基）乙炔、偶氮二异丁氰或双叔丁过氧异丙基苯中两种的复配物，复配物的质量比为1：3-3:1。

优选的，所述的抗交联剂选自硬脂酸酰胺、对苯醌、油酸、亚磷酸三苯酯、四氯化碳或苯乙炔中的一种或几种。

优选的，所述的抗氧剂受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配体系。

进一步的，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按质量比1:1的复配物。

优选的，所述的润滑剂可以是脂肪酸皂盐类润滑剂、硅酮粉或低分子聚乙烯蜡中的一种或几种，其中所述的脂肪酸皂盐类润滑剂包括硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑双脂肪酸酰胺或改性乙撑双脂肪酸酰胺。

优选的，所述的阻燃剂为聚磷酸铵/季戊四醇胀型阻燃剂。 

一种如上所述的高性能聚丙烯相容剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）按照以下组分的质量份数来备料：

70-97.3%%的聚丙烯；

2-8%的功能性单体；

0.2-9%的引发剂；