[发明专利]一种脂肪酸改性的超支化聚酯在塑料加工中的应用

说明书

技术领域

本发明属于塑料加工助剂的技术领域，特别是指一种脂肪酸改性的超支化聚酯在塑料加工中的应用。

背景技术

超支化聚合物（Hyperbranchedpolymer，HBP）是一类新兴的高分子材料，具有三维立体结构、分子结构较规整、相对分子质量分布很窄的特点。HBP具有类似球形的紧凑结构，分子链缠结少，因而粘度随相对分子质量的增加变化较小，而且由于分子中带有许多官能端基，对粘度、溶解性、热稳定性、玻璃化温度及相对分子质量分布等性质有很大影响。超支化聚合物具有类树型的结构（树状结构），由于其类似于树枝状聚合物，在物理性能上也具备着与树枝状聚合物相似的优点；然而，其合成和纯化的成本却相对于树枝状聚合物低。超支化聚合物具有良好的溶解性，较低的熔体粘度，并且相对于线性聚合物表面官能团密度极高；由于上述特征使HBP在共混应用中具有很好的吸引力，它的特殊结构使得其在提高共混物的物理性质上具有很大的潜力，如加工性、结晶行为、机械性能等。此产品可以在PP、PE、PC、PS、PPC、ABS、PET、PBT、PLA聚乳酸或PA等塑料中具有独特的应用性能。

超支化聚合物添加到聚丙烯等塑料基质中可以显著降低聚丙烯等塑料的有效熔体粘度，即降低了加工温度，改善了塑料的表观性能；此外，较低的添加量同样能够实现这样增强的熔融流动性，可用于复杂的或薄的注塑部件；提高塑料的屈服强度，拉伸模量，缺口悬臂梁式冲击强度和弯曲强度，进而提高塑料的机械性能和加工性能；克服塑料加工过程中熔体粘度较大，流动性较差，较低温度难于加工塑化成型，大型注塑件、薄壁注塑件注塑不饱满以及流痕、银纹等外观缺陷，还可以克服吹膜外观不光滑、膜泡不稳定、厚薄不均匀的性能缺陷。

现有的超支化聚合物用作塑料加工的助剂还存在很多缺陷，而且，其添加量大而影响和制约着塑料改性的成本、能耗和性能。

发明内容

本发明提供一种脂肪酸改性的超支化聚酯在塑料加工中的应用，解决了现有技术中超支化聚酯分解温度低、不能实现工业化生产及其在塑料中添加量大而影响塑料改性的成本、能耗和性能的问题。

本发明的一种脂肪酸改性的超支化聚酯在塑料加工中的应用，其主要是通过以下技术方案加以这样实现的：将脂肪酸改性的超支化聚酯按照质量百分比为0.5-3%的添加量加入到塑料中，混合均匀，挤出造粒，干燥，得改性的塑料产品。

作为一种优选的实施方案，包括以下步骤：a）将脂肪酸改性的超支化聚酯干燥，冷却，粉碎，筛分，备用；b）将塑料干燥，冷却，备用；c）将步骤a）所得的脂肪酸改性的超支化聚酯和步骤b）所得的塑料，混合，得混合物，备用；d）将双螺杆挤出机升温到120-230℃，预热1-2h后，将步骤b）所得混合物，投入双螺杆挤出机，挤出造粒；e）将步骤d）造出的粒子，在80℃下，干燥4-8h，得改性的塑料产品。

作为一种优选的实施方案，所述脂肪酸改性的超支化聚酯的制备方法为：1）在多元醇化合物中，加入多羟基羧基化合物，并添加催化剂，多羟基羧基化合物与多元醇化合物的摩尔质量之比为3-16:1，催化剂的添加量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2-8%；2）在惰性气体保护下，升温至120-180℃，反应2-8h；然后，在减压条件下，继续进行反应；当反应的酸值小于30mgKOH/g，反应结束，得第一代超支化聚酯，端官能团数为6-32个；3）在第一代超支化聚酯中，继续添加多羟基羧基化合物和催化剂，多羟基羧基化合物的添加量为多元醇化合物摩尔质量的6-32倍，催化剂的添加量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2-8%，重复上述反应，得第二代超支化聚酯，端官能团数为12-64个；4）在第二代超支化聚酯中，继续加入多羟基羧基化合物和催化剂，多羟基羧基化合物的添加量为多元醇化合物摩尔质量的12-64倍，催化剂的添加量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2-8%，重复上述反应，得第三代超支化聚酯，端官能团数为24-128个；5）以此类推，得到第N代超支化聚酯，N为自然数，官能团数为3×2^N-16×2^N个；6）取第N代超支化聚酯，添加脂肪酸和催化剂，脂肪酸的摩尔质量为第N代超支化聚酯端基官能团总摩尔数的10-100%，催化剂的质量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2%-8%，重复上述反应，得第N代脂肪酸改性的超支化聚酯。