[发明专利]一种乙烯二元共聚物、聚乙烯熔喷料和制备方法

说明书

本发明涉及高分子驻极材料，具体涉及一种乙烯二元共聚物、聚乙烯熔喷料和制备方法，所述乙烯二元共聚物为乙烯蜡与2‑烯丙六氟异丙醇的二元共聚物，具有如下结构式，其制备方法是聚乙烯蜡、2‑烯丙六氟异丙醇在引发剂和抗氧剂的作用下，混合后反应熔融挤出得到。该共聚物可作为相容剂以改善聚乙烯/无机驻极体间的相容性，且聚(2‑烯丙六氟异丙醇)中含有的大量氟元素，可在聚乙烯熔喷料中起到有机驻极作用并改善其热稳定性。乙烯二元共聚物添加于聚乙烯基复合材料后，可起到增容、驻极并改善耐老化性能的作用，在聚乙烯熔喷料中具有广阔的潜在应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子驻极材料，具体涉及一种乙烯二元共聚物、聚乙烯熔喷料和制备方法。

背景技术

聚丙烯熔喷布在辐照之后容易变黄和发脆，而聚乙烯结构中无叔碳原子，故聚乙烯熔喷料耐老化性比聚丙烯提升。熔喷聚丙烯中容易残留有有毒的氧化物，对人类的身体健康存在潜在威胁。另外，相比熔喷聚丙烯，熔喷聚乙烯拥有更高的熔融指数、较低的熔点和更好的柔软性，适用于婴儿尿片、湿纸巾、工作服、过滤材料等领域。为了提高聚乙烯熔喷布材料的驻极性和过滤效能，需要加入有机驻极体材料或无机驻极体材料。

氟碳聚合物是常见的有机驻极体材料，如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、氟化乙丙烯共聚物。常见的氟碳聚合物的熔点较高，如聚四氟乙烯的熔点为327℃，氟碳聚合物达到加工温度时，熔喷聚乙烯开始分解，故这些氟碳聚合物并不适合于作为熔喷聚乙烯的有机驻极剂，且氟碳聚合物与聚乙烯之间相容性差。常见的无机驻极材料包括二氧化硅、钛酸钡、氧化铝和氧化钛等。然而，聚乙烯/无机驻极体之间相容性差，需采用增容剂以改性相容性，常用的增容剂有聚乙烯接枝马来酸酐、钛酸酯偶联剂、表面活性剂、硅烷偶联剂，而现有技术中的相容剂如聚乙烯接枝马来酸酐存在接枝率低，界面作用力较小；偶联剂和表面活性剂同样存在分子量低和界面作用力小的缺陷。

因此，熔喷聚乙烯的驻极问题仍是目前生产中的难点，现有技术中相容性的研究也多集中在聚丙烯的驻极料中，如CN111303539A公开了一种熔喷聚丙烯驻极母料，包括组分：聚丙烯45～100份；驻极剂5～70份；相容剂1～5份；抗氧剂0.01～1份；抗紫外剂0.01～5份；采用经过臭氧氧化和偶联剂表面改性的聚四氟乙烯作为驻极剂，通过熔融共混造粒的方式使聚丙烯树脂与相应助剂相互混合，得到的熔喷聚丙烯驻极母粒材料，用该母粒与纯聚丙烯原料生产的无纺布纤维产品具有驻极效果明显，过滤效率高、风阻小等优点。CN111560140A公开了一种口罩用熔喷无纺布专用有机驻极母粒及其制备方法、制成的熔喷无纺布，原料组成：聚丙烯树脂80～90％；氟类驻极粉2～10％；相容剂1～10％；加工助剂0.05～0.5％；所述相容剂为马来酸酐接枝烯烃共聚物/弹性体或甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的烯烃共聚物/弹性体；克服了现有的驻极母粒在口罩用熔喷无纺布生产过程容易因为驻极粉析出而导致的堵塞现象，且氟类驻极粉能更好地实现分散均匀，在较小的添加量下仍有好的驻极效果。

综上可知，改善聚乙烯熔喷布驻极性能的关键，在于设计和合成某种理想结构的碳氟共聚聚合物，该聚合物中的碳氟聚合物含有大量的氟元素，能起到有机驻极的作用；这种共聚物中含有很长的聚乙烯链结构，与聚乙烯基体具有相似的分子链结构；该共聚物熔点较低，与聚乙烯共混时成型加工容易。

发明内容

本发明目的在于改善聚乙烯/无机驻极材料之间的相容性，并解决聚乙烯/有机驻极体的成型加工问题，本发明设计和合成了一种低熔点的碳氟共聚物，即乙烯蜡-(2-烯丙六氟异丙醇)共聚物。该共聚物可作为聚乙烯和无机驻极材料的相容剂，含有大量的氟元素，可作为有机驻极体，且熔点低易于加工，得到的聚乙烯熔喷布界面相容性好，过滤效率高，驻极效果明显。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种乙烯二元共聚物，所述乙烯二元共聚物为乙烯蜡与2-烯丙六氟异丙醇的二元共聚物，具有如下结构式：

其中x＝100～300，y＝10～280。