[發明專利]一種聚丙烯表面改性添加劑樹脂及制備方法

無效

• 申請號: 200910040580.6
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN101591443A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 陳漢佳;李可峰;許曼
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08L23/12;C08L53/00;C08L51/08
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 溫 旭

技術領域

本發明涉及聚丙烯樹脂表面改性添加劑，具體說涉及一種聚丙烯塑料表面具有生物相容性和親水性的改性添加樹脂。

本發明還涉及聚丙烯塑料表面生物相容性和親水性改性添加樹脂的制備方法。

背景技術

聚丙烯塑料由于具有易成型、比重小、力學性能好、可重復使用、無毒等優點，因而廣泛應用于汽車、家電、日用品、包裝材料和醫用材料等領域。但聚丙烯塑料結晶度高、極性低，涂層與其表面附著力差，長期以來存在難以涂裝、印刷等問題。由于其分子結構的高度非極性及高結晶性特點，與生物體的相容性極差，采用沒有改性的聚丙烯制成的生物醫用材料，當制品與血液、體液等接觸時，容易產生凝血及排斥等生物反應，影響其在醫用材料方面的應用。

對聚丙烯塑料的涂裝，通常先用氯化聚丙烯在聚丙烯塑料上涂裝底層，然后在底層上涂裝塑料涂料形成面層。但氯化聚丙烯一般只能溶解成固含量極低的溶液，進行涂裝時還需要用大量芳烴類有機溶劑稀釋成固含量10％以下的溶液，大量的有機溶劑的使用，對環境造成污染。而且需要分成底層、面層涂裝兩道工序，所用時間較長，成本高。現有的另一種對聚丙烯塑料進行涂裝的方法是，采用紫外光照射、輝光放電、電暈放電、等離子噴槍處理等方法對聚丙烯塑料進行表面處理，然后再用塑料涂料進行涂裝，但這些表面處理過程需要價格昂貴的專用設備。以上聚丙烯塑料涂裝方面的缺陷使聚丙烯塑料在應用方面受到相當大的限制。

由于聚丙烯的非極性，當其制品與生物體接觸時，易于引發生物體的排異反應，出現凝血、排斥等癥狀。對聚丙烯的生物相容性改性，目前更多采用的是表面接枝或表面涂裝親生物體涂層，其中表面接枝親生物性單體必須通過化學反應才能完成，改性工藝較為復雜，原料及反應產生的副產物必須經過較為復雜的工藝才能除去。而表面涂裝親生物涂層由于上述原因導致涂層的附著性極差，容易發生涂層脫落。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚丙烯樹脂專用改性添加劑以及用這種樹脂改進聚丙烯表面親水性和生物相容性的表面性能，這種改性添加劑可直接與聚丙烯共混并于成型時吸附于聚丙烯的表面。

本發明還提供聚丙烯塑料表面生物相容性和親水性改性添加樹脂的制備方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種聚丙烯塑料表面改性添加樹脂，其特征在于：樹脂是由親基體的聚丙烯鏈段和具有親水親生物體功能鏈段所構成的嵌段或接枝共聚物；

其中所說的親基體聚丙烯鏈段和親水親生物體性能的鏈段的分子量分別為100至2萬；親水親生物體性能的鏈段是單端羥基聚甲基丙烯酸甲酯、單端羥基聚乙二醇、聚二甲基硅氧烷、端羥基脂肪族聚酯、單端羥基聚乳酸、單端羥基聚羥基脂肪酸酯中的任一種；

本發明所說的丙烯塑料表面改性添加樹脂，其親基體的聚丙烯鏈段由聚丙烯通過高溫裂解或濃硝酸作用下裂解獲得，或由低分子量聚丙烯通過馬來酸酐接枝制備。

本發明所述的聚丙烯塑料表面改性添加樹脂，其親基體的聚丙烯鏈段和親水親生物體性能鏈段的分子量分別為1000～8000。

本發明所述的聚丙烯塑料表面改性添加樹脂，通過溶液共混或熔融共混的方式與聚丙烯基材混合，添加樹脂的添加量按質量計，為基材聚丙烯質量的0.1％～20％。

本發明所述的聚丙烯塑料表面改性添加樹脂，按質量計，樹脂的添加量為基材聚丙烯質量的1％～10％。

本發明所述的聚丙烯塑料表面改性添加樹脂的制備，由親基體的聚丙烯鏈段與親水親生物體性能的鏈段反應而成，其中親基體聚丙烯鏈段與親水親生物體性能鏈段用量按官能團摩爾比計，為1∶1～1∶4，反應溫度為80～150℃，反應時間為4～24小時。

本發明所述的聚丙烯塑料表面改性添加樹脂的制備，由親基體的聚丙烯鏈段引發單體聚合反應，采用原子轉移自由基聚合法，以氯化亞銅作為催化劑，以聯二吡啶為配體，反應溫度為50～150℃，反應時間為4～24小時。

本發明改性添加劑可直接與聚丙烯共混并于成型時吸附于聚丙烯的表面，由于結構的特殊設計，改性添加劑既與聚丙烯之間具有良好的附著力，又能改善聚丙烯的表面抗凝血等生物相容性能。