[發明專利]一種氯化聚丙烯或氯化馬來酸酐接枝聚丙烯的固相制備方法

無效

• 申請號: 200910039608.4
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN101555301A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 容敏智;李華亮;章明秋
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08F110/06
• 分類號: C08F110/06;C08F8/22;C08F255/02
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 陳 衛

技術領域

本發明屬于高分子化工領域，具體涉及氯化聚丙烯、氯化馬來酸酐接枝聚丙烯的固相制備方法。

背景技術

聚丙烯是一種應用廣泛的熱塑性通用塑料，由于它的非極性，導致表面張力低，與極性材料的相容性和粘結性差，難以染色等，從而限制了應用。因此，對聚丙烯進行極性化改性具有重要的意義。

目前氯化聚丙烯(CPP)已經實現工業化，在涂料、油墨、黏合劑、增容劑等領域獲得了廣泛的應用。氯化聚丙烯的合成方法主要包括溶劑法、水相法、固相法三種，其中使用溶劑法制備的CPP氯化較均勻，反應比較容易控制，但生產過程所用溶劑四氯化碳對大氣臭氧層有嚴重的破壞作用，根據《蒙特利爾議定書》的要求，以四氯化碳為溶劑的CPP制備工藝面臨即將被淘汰的境地。采用水相懸浮液法制備CPP，工藝簡單，操作方便，生產成本低，但以水代替溶劑，屬于非均相反應，氯氣不能滲透到聚丙烯顆粒內部反應，使得反應產品的氯化程度不夠均勻，且反應液對生產設備腐蝕性大，CPP懸浮顆粒之間容易粘結，從而制約了這種方法的廣泛應用。固相法是將粉末狀的聚丙烯置于帶有捕集器的流化床(或帶有攪拌的反應釜)中，通入氯氣進行氯化得到CPP產品，具有工藝簡單，設備腐蝕性小，生產成本低，無三廢排放等優點；但固相法同樣屬于非均相反應，產品氯化不均勻，容易產生交聯產物，而且因反應溫度較高(120-130℃)，反應熱不易導出，產品容易出現焦化，變色和粘結等問題，故在工業上很少獲得應用。

隨著聚丙烯的應用領域日漸廣泛，人們對聚丙烯極性改性物的性能也提出了更高的要求。例如，單純的氯化聚丙烯已經不能滿足使用要求，在氯化聚丙烯分子上進一步引入馬來酸酐分子的方法引起人們的重視。氯化馬來酸酐接枝聚丙烯(CPP-g-MAH)中因同時含有氯和酸酐基團，活性高，易于與聚合物中某些活性基團反應，附著力更好，市場前景良好。

發明內容

針對現有固相法制備氯化聚丙烯和氯化馬來酸酐接枝聚丙烯的不足，本發明的目的在于提供制備氯化聚丙烯(CPP)、氯化馬來酸酐改性聚丙烯(CPP-g-MAH)的新型固相制備方法。由于反應溫度較低(100℃以下)，并采用球磨技術，從而克服了傳統固相法中存在的反應不均勻，產品容易焦化和粘接，以及接枝率較低的問題。

本發明通過以下技術方案實現上述發明目的：

一種氯化聚丙烯的固相制備方法，包括如下步驟：將聚丙烯100重量份和引發劑0.5-3重量份混合，加熱升溫至50-100℃，通入氯氣進行氯化反應，停止加熱，用空氣趕走殘余氯氣，氯化產物經去離子水或蒸餾水洗脫酸，然后干燥，即可制得氯化聚丙烯。

在上述固相制備方法中，優選包括如下步驟：將聚丙烯100重量份和引發劑0.5-3重量份加入到帶有攪拌裝置的反應釜中，在攪拌下，加熱升溫至50-100℃，通入氯氣進行一次氯化反應2-6h；然后將物料放入球磨機中破碎，再將物料轉入反應釜中進行二次氯化反應2-8h，停止加熱，用空氣趕走反應釜內殘余氯氣，氯化產物經去離子水或蒸餾水洗脫酸，然后干燥，即可制得氯化聚丙烯。另外，在攪拌的同時最好采用紫外燈照射。

在上述固相制備方法中，優選包括如下步驟：將聚丙烯顆粒100重量份和引發劑0.5-3重量份加入到球磨機中，加熱升溫至50-80℃，通入氯氣進行氯化反應2-6h，停止加熱，用空氣趕走球磨機內殘余氯氣，氯化產物經去離子水或蒸餾水洗脫酸，然后干燥，即可制得氯化聚丙烯。

在上述固相制備方法中，所述引發劑優選為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、異丙苯過氧化氫、過氧化二苯甲酰、過氧化甲乙酮、過氧化環己酮、過氧化2，4-戊二酮、過氧化二碳酸二2-苯氧基酯、過氧化二碳酸二(4-叔丁基環己烷)、2，5-二(2-乙基己酰過氧)-2，5-二甲基己烷中的一種或幾種的混合物。

至于氯化馬來酸酐接枝聚丙烯的固相制備方法，也采用與上述相同的方法，具體包括如下步驟：將馬來酸酐接枝聚丙烯100重量份和引發劑0.5-3重量份混合，加熱升溫至50-100℃，通入氯氣進行氯化反應，停止加熱，用空氣趕走殘余氯氣，氯化產物經去離子水或蒸餾水洗脫酸，然后干燥，即可制得氯化馬來酸酐接枝聚丙烯。