[发明专利]无卤超支化聚合物及含该聚合物的改性聚丙烯

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤超支化聚合物及含该聚合物的改性聚丙烯，应用于汽车行业，家电行业，及其它涉及聚丙烯改性料的领域。

背景技术

超支化聚合物是指分子中无明显主链，具有丰富的支化结构和表面官能团的聚合物，因其具有近似球形的三维分子结构，分子间和分子内链缠绕很少，溶液和熔体黏度较低。因此在高固体份涂料、药物和催化剂载体、橡塑加工助剂等方面有着广泛的应用前景。超支化聚合物的合成方法目前主要包括缩聚合成和自缩合乙烯基聚合。

由缩聚反应合成的超支化聚合物一般是聚酯、聚酰胺等，如中国专利文献CN1488648、CN1615342、CN1760252、CN103374118、CN100368472等，均表示高度酯化的缩聚而成的聚酯及聚酯酰胺具有改善塑料加工流动性的特性。但上述聚合物均存在结构单一、分子量较低的缺点，如CN103374118中超支化聚酯的重均分子量最高仅为22260，在塑料改性中除了能够改善流动性外，不可避免的带来塑料力学性能的下降，并且小分子的聚合物会在制品表面造成迁移。

自缩合乙烯基聚合根据活性种的不同可以是离子或自由基聚合，原子转移自由基聚合（ATRP）是一种反应条件温和并被大量报道的一种合成超支化聚合物的方法，具有结构可控规整的优点，但ATRP中使用的引发剂是卤代酯或烃类，卤原子在反应中止后残留在各个链端，众所周知，这类卤素官能化的聚合物存在热不稳定性，在高温下极易降解，脱卤化氢，并对设备造成强腐蚀。

聚丙烯是一种综合性能优良的通用热塑性塑料，具有价格低廉、质量轻、耐溶剂、弹性良好、刚性、易回收、无毒等特点，是工业中较为重要的家用电器、汽车专用料。目前我国生产的聚丙烯塑料多为通用级，注塑级的高流动聚丙烯塑料缺口很大，大部分依赖进口。目前高流动性聚丙烯塑料主要制备方法为聚合调节法与造粒降解法两种。两种方法均是通过使聚丙烯塑料的一部分分子链段变短，本质上是降低分子量使分子量分布变宽，牺牲力学性能来提高聚丙烯塑料的熔体流动性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种无卤超支化聚合物及含该聚合物的改性聚丙烯，改善聚丙烯的加工流动性，降低成型温度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无卤超支化聚合物，由如下制备方法制备而成：先将反应体系中的空气排尽，通入惰性气体，按量先将引发剂卤代酯或烃类与溶剂加入反应装置，然后将催化剂、乙烯基单体、还原剂和配体依次投入反应装置，在60℃~80℃下搅拌反应10~25h，用¹H-NMR 核磁共振检测双键转化率，转换率达到80％以上即为反应终点，再加入硫醇化合物，在30℃~40℃条件下反应12~24h，加入过氧化物除去过量的硫醇化合物，经过沉淀后即得到该无卤超支化聚合物，硫醇化合物为甲基硫醇或乙基硫醇或丁基硫醇或正十二烷基硫醇或异辛基硫醇或叔十二烷基硫醇，这些硫醇化合物可单独或同时使用。

进一步限定，按摩尔比计，末端带有卤素的超支化聚合物∶催化剂＝(100∶0.01)~(100∶0.05)，还原剂∶催化剂＝(10∶1)~(20∶1)，还原剂∶配体＝1∶1，末端带有卤素的超支化聚合物∶硫醇化合物＝(1∶1)~(1∶3)，硫醇化合物∶过氧化物＝(1∶0.5)~(1∶1)。

进一步限定，乙烯基单体为苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯或者丙烯酸月桂酯或者甲基丙烯酸月桂酯或者甲基丙烯酸十八烷基脂，这些化合物可以单独，或以任意比例混合以作为乙烯基单体使用。

一种改性聚丙烯，其特征是：通过上述无卤超支化聚合物进行改性，改性聚丙烯中超支化聚合物：聚丙烯的重量比为（0.1~20）∶100。

优选，无卤超支化聚合物和聚丙烯在150~280℃下经过双螺杆挤出机共混挤出造粒得到改性聚丙烯。

优选，无卤超支化聚合物：聚丙烯的重量比为（1~4）∶100。

本发明的有益效果是：本发明在合成超支化聚合物后选用合适的硫醇化合物对超支化聚合物的端基进行改性，使其与聚丙烯具有极佳的相容性；并通过将无卤超支化聚合物作为聚丙烯的流动改性剂，在不改变聚丙烯树脂的分子量及分子量分布的情况下，可以提高聚丙烯的流动性，提高制品外观，降低能耗，降低生产成本。可涉及到的应用领域：汽车行业，家电行业，及其它涉及聚丙烯改性料应用领域。

具体实施方式