[发明专利]一种低VOC马来酸酐接枝烯烃聚合物的制备方法

说明书

本发明涉及马来酸酐接枝烯烃聚合物制备技术领域，为解决现有技术下净化马来酸酐接枝烯烃聚合物操作繁琐、效率低、成本过高的问题，公开了一种低VOC马来酸酐接枝烯烃聚合物的制备方法，包括以下步骤：（1）将马来酸酐接枝烯烃聚合物的原料共混、干燥后熔融得到熔体；（2）将带有夹带剂的超临界二氧化碳流体注入熔体中；（3）将熔体中超临界二氧化碳脱除，造粒后干燥。本发明制备得到的马来酸酐接枝烯烃聚合物中VOC残留量少，制备过程简便高效，适用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及马来酸酐接枝烯烃聚合物制备技术领域，尤其涉及一种低VOC马来酸酐接枝烯烃聚合物的制备方法。

背景技术

马来酸酐接枝聚烯烃是通过化学反应的方法在聚烯烃分子链上接技马来酸酐分子，这里的聚烯烃指的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和茂金属作为催化剂的聚烯烃弹性体(POE)，经过接枝反应，使弱极性的聚烯烃分子链上嫁接有具有强极性和反应型的马来酸酐分子，接枝后的产物可以提高聚烯烃基材与玻璃纤维、木粉、淀粉等极性物质的界面亲和能力，从而达到增强复合材料力学强度的作用，马来酸酐接枝聚烯烃常被作为聚烯烃材料的相容剂使用。

聚烯烃接枝马来酸酐的过程一般是采用过氧化物作为引发剂，将接枝单体马来酸酐和聚烯烃基体树脂在双螺杆挤出机中共混挤出，该工艺流程的特点是简单便捷、产量高，因此是目前行业的主流制备工艺。不过这一工艺的缺点也很明显，其一就是单体马来酸酐的残留，由于在熔融状态下马来酸酐不可能完全反应，因此无可避免地产生单体残留，使得制备的产品只能用于对于气味要求不高的电缆、木塑等领域，无法应用于对残留有着严格要求的食药领域；其二就是用作引发剂的过氧化物残留，部分过氧化物在反应过程中并未分解，残留在基体树脂中，进而造成产品的降解，导致产品随着放置时间的增加，其力学性能将会显著下降。

超临界流体是一种温度与压力都处于该物质临界温度和临界压力以上的的高密度流体，其性质介于气体与液体之间，一方面其具有液体的溶解能力，另一方面其扩散系数又接近气体，因此其有良好的传输性质。基于超临界流体具有很强的溶解性能、良好的萃取速度，在微小的温度和压力的变化下即可导致溶质剧烈的溶解度变化的特点，超临界流体被广泛用于萃取与净化领域。

公告号为CN1807473A的专利采用间歇釜式的方法，使用超临界流体净化提纯高分子聚合物，但其方法具有操作繁琐、效率低，实际操作成本过高的缺点，因此无法推广使用。而公告号为CN113968940A的专利将超临界二氧化碳引入熔融挤出工艺中，但是熔体在螺杆挤出机中的停留时间要远远小于反应釜法，该方法的净化效果较差，得到的聚丙烯接枝马来酸酐珠粒仅达到能应用于汽车、家装的标准。

发明内容

本发明为了克服现有技术下净化马来酸酐接枝烯烃聚合物操作繁琐、效率低、成本过高的问题，提供一种低VOC马来酸酐接枝烯烃聚合物的制备方法，该方法制备得到的马来酸酐接枝烯烃聚合物中VOC残留量少，制备过程简便高效，适用于工业化生产。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低VOC马来酸酐接枝烯烃聚合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将马来酸酐接枝烯烃聚合物的原料共混、干燥后熔融得到熔体；

(2)将带有夹带剂的超临界二氧化碳流体注入熔体中；

(3)将熔体中超临界二氧化碳脱除，造粒后干燥。

本发明在马来酸酐接枝烯烃聚合物的熔融挤出过程中引入超临界二氧化碳流体净化马来酸酐接枝烯烃聚合物，熔体在熔融挤出过程中与超临界二氧化碳的接触时间要远远小于反应釜法，一般熔体在工业生产中的大型挤出机中的停留时间不超过5min，因此如何快速将熔体中的杂质萃取进超临界流体中是该技术的关键。本发明针对不同杂质不同的物化性质，采用在超临界流体中加入不同的夹带剂，调控超临界二氧化碳的注入压力及二氧化碳的量来实现杂质快速溶解的问题，使得超临界流体可在较短时间内带出熔体中的杂质。