[發明專利]一種反應型界面相容劑的制備方法

有效

• 申請號: 200910044853.4
• 申請日: 2009-01-04
• 公開（公告）號: CN101456934A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 俞成丙;呂希林;趙秀蘭;張云
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F2/06;C08L51/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種反應型界面相容劑的制備方法，屬于高分子材料改性領域。

背景技術

界面相容劑在塑料合金及塑料填充改性中具有極為重要的界面改性作用，是聚合物共混、塑料合金設計的關鍵，特別是反應型界面相容劑，由于分子鏈中引入了可與基體相反應的官能團，共混時添加少量便可極大地提高界面改性效果。反應型界面相容劑多為反應性單體，如馬來酸酐、丙烯酸等接枝改性的聚烯烴，目前此類界面相容劑多采用是熔融擠出法制備，但此方法普遍存在接枝支鏈短、接枝率低、加工過程中聚合物降解嚴重并伴有交聯等問題，因而嚴重影響了界面相容劑的界面改性效果和界面相容劑本身的力學性能。溶液法則由于在溶液均相體系中進行自由基接枝聚合，反應溫度遠低于聚合物熔融溫度，加之溶劑的隔離保護作用，極大地減少了聚合物因高溫、氧氣等因素引起的降解；并且溶液體系較之于熔融體系最大的優點在于溶劑化作用削弱了聚合物大分子間的相互作用，使得分子間距增大，更有利于單體等小分子的擴散，提高了接枝過程中單體小分子與大分子自由基的碰撞幾率，使接枝反應進行得更均勻、充分，而且溶液體系黏度較熔融體系低得多，熱量傳遞和物料混合都更容易實現，因而溶液法制得的界面相容劑的接枝率比熔融法高。

目前，盡管已經有人采用在反應體系中引入溶劑化作用來提高界面相容劑接枝率制備界面相容劑，但這些技術仍存在一定的不足。例如專利CN1467235A公開了一種反應性單體接枝間規聚苯乙烯共聚物的制備法。該法將間規聚苯乙烯溶解在合適溶劑中，采用自由基引發，在常壓條件下，進行溶液均相接枝共聚合，反應溫度50℃~150℃，反應時間1~100小時。此方法雖然采用溶液法，但在制備過程中只添加了馬來酸酐一種單體，由于馬來酸酐分子中兩共軛羰基的吸電子作用，極大地降低了雙鍵的活性，并且還存在空間位阻作用，使得馬來酸酐不易均聚，因而所得反應性支鏈通常只接枝一個馬來酸酐分子，所得產品的接枝率很難進一步提高。專利CN1986588A則公開了一種聚烯烴蠟固相接枝共聚物的制備方法。該法采用添加多單體的方法來提高馬來酸酐的接枝率，但由于采用固相接枝法，并且單體和引發劑一次性投料，因而反應過程所添加的溶劑量極少，僅能起到對聚烯烴蠟的溶脹作用而不能使其完全溶解形成均相溶液，體系黏度很大，單體和引發劑局部濃度過高，擴散困難，極大地限制了引發劑、單體等小分子對聚烯烴蠟的反應可及度，接枝反應僅發生于聚烯烴蠟溶脹的表面，因而也很難得到接枝均勻的界面相容劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種反應型界面相容劑的制備方法，該法先制得具有一定聚合度的單體預聚物，以提高反應性單體的在接枝鏈中的比例，同時制備接枝體系，然后并在一起進行聚烯烴的接枝反應。該法所制得的界面相容劑具有接枝支鏈長，反應性單體的接枝率高，聚烯烴主鏈降解程度低等優點。

為實現上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種反應型界面相容劑的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

a.單體預聚物的制備：惰性氣氛下，將反應性單體、共單體苯乙烯、自由基引發劑溶于溶劑中，在30℃～80℃下，反應1～5小時，即得單體預聚物溶液；其中反應性單體與共單體苯乙烯的質量比為：1∶1～1∶2。

b.溶液均相接枝：惰性氣氛下，將聚烯烴、共單體苯乙烯溶于溶劑中，攪拌加熱至100℃～150℃，至反應體系為均相溶液；然后加入自由基引發劑1～10分鐘后，再加入步驟a所得單體預聚物溶液；繼續攪拌反應1～10小時后加入丙酮沉淀出接枝物，過濾后即得到所需的反應型界面相容劑；其中共單體苯乙烯的質量為聚烯烴的1％～5％；單體預聚物溶液中單體的總質量為聚烯烴質量的10％～20％。

上述的反應性單體為馬來酸酐、丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物中的至少一種。

上述的丙烯酸衍生物為：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯或丙烯酸縮水甘油酯。

上述的甲基丙烯酸衍生物為：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯。

上述的溶劑為甲苯、二甲苯或兩者組成的混合物。

上述的引發劑為過氧化苯甲酰、偶氮二異定腈、過氧化新戊酸叔丁酯、過氧化2-己酸叔丁酯、過氧化二異丙苯中的至少一種。

上述的聚烯烴為：低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯、聚丙烯中的至少一種。