[发明专利]一种高纯接枝改性聚丙烯的制备方法

说明书

本发明公开了一种高纯接枝改性聚丙烯的制备方法，包括如下步骤：（1）将聚丙烯、接枝单体和引发剂加入挤出机中，并向挤出机中注入超临界CO₂流体，熔融挤出后冷却得到接枝改性聚丙烯；（2）将接枝改性聚丙烯和夹带剂加入挤出机中，向挤出机中注入超临界CO₂流体，熔融挤出后冷却得到所述高纯接枝改性聚丙烯。本发明在接枝共聚反应后，通过超临界CO₂流体对共聚产物进行萃取，脱除产物中的低聚物及小分子挥发物，提高了产品性能。

技术领域

本发明涉及聚丙烯材料技术领域，尤其是涉及一种高纯接枝改性聚丙烯的制备方法。

背景技术

聚丙烯是丙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的应用。但聚丙烯不具备阻燃性，限制了其在很多领域的应用。由于氢氧化镁具有阻燃、抑烟和填充三重特性，因此在聚丙烯中添加氢氧化镁已成为提升聚丙烯阻燃性能的重要手段。例如，在中国专利文献上公开的“一种氢氧化镁晶须改性的聚丙烯材料及其制备方法”，其公开号CN105330967A，所述材料主要由以下组分按重量份计组成：聚丙烯树脂100份、氢氧化镁晶须0～40份且不包括0、润滑剂0～3份且不包括0和稳定剂0～3份且不包括0。

但通过添加氢氧化镁提高聚丙烯的阻燃性能时存在以下缺陷：1、氢氧化镁的阻燃效率不佳，需要在较大的添加量下才能实现较好的阻燃效果；然而添加大量的无机填料后，会使熔体粘度增大，影响聚丙烯材料的加工性能；2、氢氧化镁与聚丙烯的相容性差，不易分散，直接添加会影响聚丙烯材料的力学性能。

接枝共聚作为聚合物改性的重要手段，已广泛应用于改性聚丙烯材料的制备中。通过接枝共聚方法对聚丙烯进行改性，可以根据需要获得不同功能的聚丙烯材料，如接上弹性组分，可改善聚丙烯的脆性；接上极性组分，可提高聚丙烯的亲水性、粘结性等。将接枝共聚改性和无机填料改性结合，可进一步提升聚丙烯的性能。然而，目前在接枝共聚反应过程中，接枝单体往往无法完全转化，残留在共聚物产品中，会影响最终产品的性能。因此，寻找合适的方法对接枝产物进行后续的提纯净化处理，除去其中残留的未接枝反应单体，有利于提高产品的性能。

发明内容

本发明的第一个发明目的是为了克服接枝单体残留在共聚物中，会影响最终得到的接枝改性聚丙烯性能的问题，提供一种高纯接枝改性聚丙烯的制备方法，在接枝共聚反应后，通过超临界CO₂流体对共聚产物进行萃取，脱除产物中的低聚物及小分子挥发物，提高了产品性能。

本发明的第二个发明目的是为了克服添加氢氧化镁改善聚丙烯阻燃性能时，会降低聚丙烯的加工性能和力学性能的问题，提供一种高纯接枝改性聚丙烯的制备方法，用硅油及4-氨基苯乙烯对氢氧化镁表面进行修饰，并通过接枝共聚反应将氢氧化镁连接在聚丙烯侧链上，可以在有效提高聚丙烯阻燃性能的同时，不影响其加工性能和力学性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高纯接枝改性聚丙烯的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚丙烯、引发剂和接枝单体加入挤出机中，并注入超临界CO₂流体，熔融挤出后冷却得到接枝改性聚丙烯；

(2)将接枝改性聚丙烯和夹带剂加入挤出机中，并注入超临界CO₂流体，熔融挤出后冷却得到所述高纯接枝改性聚丙烯。