[发明专利]一种聚丙烯接枝物及其制备方法

说明书

本发明提供一种聚丙烯接枝物及其制备方法，所述聚丙烯接枝物包括以下原料：聚丙烯、乙烯基硅烷偶联剂、引发剂以及乙烯基单体；其中所述乙烯基硅烷偶联剂与聚丙烯的质量比为0.04‑0.05，所述引发剂与所述聚丙烯的质量比为0.001‑0.002，所述乙烯基单体与所述乙烯基硅烷偶联剂的质量比为0.2‑0.5，本发明中采用乙烯基单体M的乙烯基硅烷偶联剂接枝聚丙烯的接枝效率高于35％。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及一种聚丙烯接枝物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯的熔融接枝过程中，引发剂受热分解产生自由基，其对聚丙烯大分子发生夺氢转移，产生大分子自由基活性位点。由于聚丙烯链段的特殊结构，易发生β-断链转移，导致聚丙烯降解严重。现有技术中常通过在聚丙烯熔融接枝过程中加入了对自由基有阻聚作用的抗氧剂来抑制接枝，但即使这样，接枝产物相较于聚丙烯原料也发生了较大程度的降解。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种聚丙烯接枝物及其制备方法，通过添加共轭、极性均较大的乙烯基单体M抑制聚丙烯的降解并促进乙烯基硅烷偶联剂接枝。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明首先提供了一种聚丙烯接枝物，所述聚丙烯接枝物包括以下原料：聚丙烯、乙烯基硅烷偶联剂、引发剂以及乙烯基单体；其中所述乙烯基硅烷偶联剂与聚丙烯的质量比为0.04-0.05，所述引发剂与所述聚丙烯的质量比为0.001-0.002，所述乙烯基单体与所述乙烯基硅烷偶联剂的质量比为0.2-0.5。

在一实施例中，所述乙烯基硅烷偶联剂的共轭效应因子Q1小于所述乙烯基单体的共轭效应因子Q2。

在一实施例中，所述乙烯基硅烷偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的任意一种或多种的组合。

在一实施例中，所述乙烯基单体选自甲基丙烯酸-β-羟丙酯、N-苯基马来酰亚胺中的任意一种或两者的组合。

在一实施例中，所述聚丙烯接枝物中乙烯基硅烷偶联剂的接枝效率大于35％。

在一实施例中，所述乙烯基硅烷偶联剂的极性效应因子e1与所述乙烯基单体的极性效应因子e2差值的绝对值大于1.5。

在一实施例中，所述聚丙烯接枝物与所述聚丙烯的粘均相对分子质量的比值为0.954-0.978。

本发明另一方面还提供了一种如上所述聚丙烯接枝物的制备方法，包括以下步骤：

提供一聚丙烯；将所述聚丙烯和乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基单体、引发剂混合后进行接枝反应得到所述聚丙烯接枝物。

在一实施例中，所述混合包括溶解，所述溶解用溶剂为丙酮、乙醚的一种或两者的组合。

在一实施例中，所述接枝反应在双螺杆挤出机中进行，所述挤出机温度为170-185℃，螺杆转速为100-400rpm。

如上所述，本发明提供的一种聚丙烯接枝物，其制备方法为熔融反应挤出法，具有快捷、后续处理加工方便、环境污染小的优点，且制备工艺简单，可以大批量生产，提高了生产效率，易于实现工业化生产。采用的乙烯基单体M，其共轭效应和极性效应均大于乙烯基硅烷偶联剂。高共轭效应的乙烯基单体M与聚丙烯大分子自由基的反应活性高，形成较稳定的自由基PP-M·，自由基寿命的提升能有效抑制聚丙烯大分子自由基(PP·)的β-断链降解。同时乙烯基单体M的极性效应与乙烯基硅烷偶联剂的差距大，二者易结合，促进乙烯基硅烷偶联剂接枝到聚丙烯链段上。本发明中采用乙烯基单体M的乙烯基硅烷偶联剂接枝聚丙烯与聚丙烯原料的粘均相对分子质量的比值为0.954-0.978，本发明中采用乙烯基单体M的乙烯基硅烷偶联剂接枝聚丙烯的接枝效率高于35％，可见，添加的乙烯基单体M可以起到很好的抑制聚丙烯降解的作用且大大提高了偶联剂的接枝率。