[發(fā)明專利]一種低表面張力聚丙烯材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710190414.5
• 申請(qǐng)日: 2007-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN101200524A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聞?shì)督?/a>;丁國(guó)蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F255/02
• 分類號(hào): C08F255/02;C08F4/34;C08K5/524;B29C47/40
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種接枝改性聚丙烯材料及其制備方法，特別涉及一種低表面張力聚丙烯材料及其制備方法，屬于聚合物加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚丙烯是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的熱塑性高分子材料之一，與其他通用性高分子材料相比，它具有價(jià)格低、比重小，屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等機(jī)械性能均較優(yōu)異的特點(diǎn)，已廣泛用于各工業(yè)領(lǐng)域。

20世紀(jì)以來(lái)，隨著聚合物接枝改性技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)聚合物材料的性能也不斷提出更高的要求。聚合物材料本身在惡劣環(huán)境中的耐老化、耐腐蝕、耐鹽性、耐油性、耐水性、耐候性、耐污染性等方面往往存在不足。而含氟化合物因其具有極好的耐熱性、耐候性、耐藥品性、耐化學(xué)腐蝕性，以及優(yōu)良的耐鹽霧性、耐污性優(yōu)點(diǎn)引人注目。近年來(lái)，含氟化合物制備技術(shù)的發(fā)展，為含氟化合物在聚合物中的改性技術(shù)提供了可能性，特別是在聚合物改性方面提供了技術(shù)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用的可能。

含不飽和雙鍵的含氟化合物和通常的帶雙鍵的非氟系化合物一樣，有良好的均聚性和與其他單體的共聚性，所得聚合物具有極低的表面自由能，某些聚合物的表面自由能甚至比聚四氟乙烯還低。在合成聚合物時(shí)加入少量的這類含氟單體就可以大大地改善聚合物的表面性能。此外，側(cè)鏈含氟基團(tuán)在分子水平的相分離導(dǎo)致了長(zhǎng)側(cè)鏈(甲基)丙烯酸含氟酯具有有序的“梳狀”結(jié)構(gòu)，使之可能成為一類具有優(yōu)異特性如光學(xué)非線性的側(cè)鏈液晶高分子。由于氟原子的極化率極低，且含氟側(cè)鏈向外取向，對(duì)主鏈和內(nèi)部分子形成“屏蔽保護(hù)”，使得雙鍵的含氟化合物的共聚物和均聚物具有許多其他的優(yōu)良特性，如折光率極低、良好的化學(xué)惰性、生物相容性、耐候性、抗污性、耐水耐油性、抗紫外線等。因此，含雙鍵的含氟化合物在織物整理、文物保護(hù)、防腐抗污材料、塑料光纖、隱形眼鏡，防反射材料等領(lǐng)域都將有很好的應(yīng)用。

含不飽和雙鍵的含氟化合物的特性取決于分子中的氟原子。氟原子結(jié)合電子的能力強(qiáng)，可極化率小，折射率低，電負(fù)性是所有元素中最高的，所以氟聚合物具有優(yōu)良的電學(xué)性能和光學(xué)性能。另外由于氟原子半徑非常小，所以C-F鍵鍵長(zhǎng)短，鍵能大，含雙鍵的含氟化合物聚合物的耐熱性、耐氧化性及耐藥品性特別優(yōu)良。同時(shí)氟聚合物的分子間凝聚力低，空氣和聚合物界面間的分子作用力小，表面自由能低，因此難于被其它液體或固體浸潤(rùn)或粘著，可使材料的表面摩擦系數(shù)低，所以賦予含雙鍵的含氟化合物改性聚合物優(yōu)異的耐水性、耐油性及耐玷污性。

目前，含雙鍵的含氟化合物在聚合物改性方面的應(yīng)用主要是在塑料、橡膠制品的表面涂布以及其他聚合物的耐鹽性處理等。A?Di?Giamni等在UV-cured?fluorinated?coatings?for?plastics：effect?of?the?photoinitiator?andof?the?substrate?filler?on?adhesion中([J].International?Journal?ofAdhension?&?Adhensives24(2004)：513-518)，公開了含氟丙烯酸類在紫外線的照射之下在聚丙烯或聚乙烯制品上形成包覆層的研究結(jié)果，其原理是通過UV紫外線的照射對(duì)基體材料進(jìn)行“奪氫”反應(yīng)，形成大分子自由基，進(jìn)而引發(fā)丙烯酸類含氟酯對(duì)聚丙烯或聚乙烯進(jìn)行接枝反應(yīng)。該項(xiàng)研究表明，在不使用碳黑作為填充材料時(shí)，丙烯酸類含氟酯單體能在烯烴類聚合物材料表面形成牢固而致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使基體材料擁有優(yōu)異的性能，如高的熱穩(wěn)定性、憎水性和透明性等。同時(shí)，指出了碳黑作為填充劑時(shí)，會(huì)由于其阻礙聚烯烴基材產(chǎn)生自由基的作用而使接枝反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行。J.FFriedrich等在Barrier?properties?of?plasma?and?chemically?fluorinatedpolypropylene?and?polythyleneterephthalat([J].Surface?and?coatingtechnology?74-75(1995)：910-918)中，分別用等離子法和化學(xué)沉積法在聚丙烯、PET表面形成含氟涂層，并對(duì)其耐燃料和耐溶劑性進(jìn)行分析。

上述聚丙烯均為在聚丙烯表面形成含氟涂層，而制備含氟聚丙烯材料或制品，目前未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種制備方法簡(jiǎn)單、節(jié)省能源、單體接枝率高、抗水性能好的改性聚丙烯材料及其制備方法。