[發明專利]聚乙烯/馬來酸酐熔融接枝高濃縮預混合母料的制備方法

有效

• 申請號: 200810243713.5
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN101423589A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 俞強;萬斌;韓偉恒;丁永紅;姚自力;徐建建
• 申請（專利權）人: 江蘇工業學院;江蘇領航材料科技有限公司
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F2/00;B29B9/02;B29C47/92;B29C47/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種用于聚乙烯/馬來酸酐熔融接枝的高濃縮預混合母料的制備方法。屬于高分子材料改性和加工技術領域。?

背景技術

聚乙烯(PE)是用途廣泛的通用塑料，具有產量大、價格低、耐水、耐化學藥品以及成型工藝好等優點，在高分子材料中占有十分重要的地位，廣泛用于日用品、交通運輸、電器、包裝等行業領域。但聚乙烯屬典型的非極性聚合物，與極性聚合物的共混相容性以及與無機填料的界面結合力均比較差，聚乙烯制品的粘結性能和表面印刷性能也不好，給實際應用帶來了很多限制。為了改進聚乙烯的這些缺點，人們做了許多嘗試，其中通過化學接枝在聚乙烯分子鏈上引入極性基團是一種行之有效的改性方法。聚乙烯接枝的極性功能單體可分為酸性官能團單體、堿性官能團單體。酸性官能團單體包括馬來酸酐(MAH)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MA)、富馬酸(FA)、衣康酸(IA)等；堿性官能團單體主要有甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、哇琳基化合物等。其中以馬來酸酐接枝最為常見。聚乙烯與馬來酸酐接枝的方法包括熔融接枝、溶液接枝、固相接枝、輻射接枝等。從工業化應用的角度，熔融接枝方法具有操作簡單、方便靈活、經濟環保等優點，成為目前工業上主要采用的接枝方法。?

過氧化物引發的聚乙烯/馬來酸酐接枝反應為鏈式自由基反應機理，反應歷程首先是引發劑分解產生初級自由基，初級自由基從聚乙烯分子鏈脫氫形成大分子自由基，隨后大分子自由基與馬來酸酐單體加成形成接枝物。與此同時，聚乙烯大分子自由基具有強烈的傾向發生雙基偶合終止，形成偶合擴鏈和局部交聯，該副反應導致熔體粘度迅速增大，對接枝反應帶來不利影響。為了解決聚乙烯化學接枝過程中的偶合擴鏈和交聯問題，人們已經做了大量研究工作，包括使用各種供電性的添加劑來抑制交聯。具有抑制交聯作用的添加劑包括酰胺，硫代氧化物，亞磷酸鹽(酯)。?

專利JP05/295226、JP05/295227、JP07/118488、EP567058、JP04/63817均采用不飽和羧酸或酸酐與聚烯烴進行接枝反應。專利CN?1687165A公開了一種高密度聚乙烯接枝丙烯酸材料及其制備方法，制備過程在哈克流變儀上進行，制備的聚乙烯接枝丙烯酸在包裝行業具有廣泛的市場前景。專利CN88102228公開了用苯乙烯/馬來酸酐對線型低密度聚乙烯進行接枝，接枝物可以用作沖擊性改性劑，也適合用作粘合劑、復合薄膜的粘結層、?相容性增進劑以及粘結促進劑。專利CN?1302822A公開了一種聚乙烯蠟接枝馬來酸酐的接枝工藝，其接枝工藝為將聚乙烯蠟、引發劑與馬來酸酐混合均勻后加入預先升溫的螺桿擠出機中，接枝過程控制反應溫度80-90℃，所得產物接枝酸值達7-15mg/g。?

目前專利和文獻所報道的聚乙烯/馬來酸酐熔融接枝工藝為：按一定配比稱取聚乙烯、馬來酸酐、引發劑、交聯抑制劑等組分；加入到混合設備中進行高速攪拌以使各組分均勻混合；將混合物料加入螺桿擠出機的料斗進行熔融擠出；擠出物經冷卻、切粒、干燥后包裝。該工藝過程雖然比較簡單，但是有明顯不足：(1)過氧化物引發劑的用量通常在千分之幾，精確計量比較困難；(2)在粒狀物料、粉狀物料以及低含量組分之間存在分散混合不均勻的問題；(3)引發劑和接枝單體極易粘附在擠出機的料斗和進料口上，而粘附物脫落并混雜在物料中會使接枝反應發生波動，導致接枝物質量不穩定。因此，需要對目前的熔融接枝工藝進行改進，以提高接枝工藝的穩定性和接枝物的質量。?

發明內容

本發明的目的在于針對目前聚乙烯/馬來酸酐熔融接枝過程中由于接枝組分混合分散不均勻所帶來的接枝工藝穩定性差和接枝物質量波動的缺陷，提供一種穩定接枝工藝并提高接枝物質量的方法。?

本發明的目的是這樣實現的：采用特殊的混合方法將主要接枝組分(接枝單體、引發劑以及交聯抑制劑)與分散樹脂混合制成粒狀的高濃縮預混合母料，該高濃縮預混合母料與粒狀聚乙烯樹脂經過簡單混合后即可在雙螺桿擠出機上進行熔融接枝。該方法提高了接枝組分的分散均勻性，同時避免了引發劑和接枝單體在擠出機進料裝置上的粘附及脫落，從而提高聚乙烯/馬來酸酐熔融接枝的工藝穩定性、操作靈活性和接枝產品的質量。?

本發明的特征在于包括以下工藝步驟：?

步驟一、聚乙烯/馬來酸酐熔融接枝高濃縮預混合母料制備?

a)常溫下，將馬來酸酐單體、引發劑、交聯抑制劑加入高速分散機中混合均勻，形成接枝單體和引發劑混合物；?

b)將雙螺桿擠出機升溫到一定溫度，將載體樹脂通過雙螺桿擠出機的喂料機，以固定的喂料頻率從喂料口加入；?