[發明專利]一種支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法

無效

• 申請號: 201110278197.1
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN102443108A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 楊浦冬;魏無際;韋亞兵;范海兵;陳歧國;蘇桂明;劉玉東;陳東升;邵芝祥
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F222/06;C08F8/08;C09D151/06;C09J151/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術領域

本發明涉及一種低密度聚乙烯共聚物制備的方法，更具體地說是一種支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，本發明屬于高分子合成改性領域。

背景技術

聚乙烯(PE)是一種通用型的熱塑性塑料，但其弱極性和化學惰性限制了它在更多領域的應用。考慮到環氧基團具有很高的反應活性，可與鹵化氫、水、醇、胺、格利雅試劑等多種試劑發生反應而開環，因此，帶有環氧官能團的低密度聚乙烯(LDPE)能夠賦予LDPE具有諸多的反應性功能，擴展LDPE在更多的領域應用。例如，支鏈末端帶有環氧基團LDPE能夠作LDPE與環氧樹脂的共混的反應性相容劑，制得各種剛柔并濟的高分子合金。再例如，用多元胺作支鏈帶有環氧基團LDPE的交聯劑生成網狀結構，得到具有獨特性能的熱固性高分子化合物。這種熱固性高分子化合物可作金屬、陶瓷、玻璃等高表面能材料的黏合劑和防腐涂層。純凈的聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-g-MAH)對金屬也具有較好的粘結力與附著力，能夠改善LDPE的非極性，用作金屬防腐涂料或膠黏劑，但其呈弱酸性對金屬表面及其氧化物有一定的腐蝕性，影響涂層或膠黏劑與金屬的界面粘結。

《化工新型材料》2010年第5期公開了一種用環氧氯丙烷對LDPE進行環氧化改性的樹脂，但其工藝較復雜，性能也有待進一步提高。

發明內容

本發明針對上述已有的合成工藝的技術缺陷和問題，提供了一種制備支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，該方法用聚乙烯接枝馬來酸酐(LDPE-g-MAH)和乙二醇縮水甘油醚(EGDE)制備支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯，設備和工藝簡單，制得的產物具有酸值低，交聯物含量少，粘結性能高的特點。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明的支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，其包括以下步驟：

A)在反應釜中加入LDPE-g-MAH、EGDE和LDPE-g-MAH的溶脹劑；

B)攪拌升溫至溶脹溫度，使LDPE-g-MAH溶脹一小時，繼續升溫、溶解至反應溫度，加入催化劑，反應3～5小時后結束；

C)從反應釜中取出反應溶液，加入沉淀劑，將懸濁液抽濾，洗滌，干燥，得到支鏈帶有環氧官能團的低密度聚乙烯粉末。

本發明的支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，其進一步的技術方案是所述步驟A)中的LDPE-g-MAH的熔融流動速率≥10g/10min，接枝率1.38～1.40％，交聯度為0。

本發明的支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述步驟A)中的LDPE-g-MAH的溶脹劑為甲苯或二甲苯，用量為LDPE-g-MAH質量的8～16倍。

本發明的支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述步驟A)中的EGDE的用量為LDPE-g-MAH質量10％～50％。

本發明的支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述步驟B)中的溶脹溫度為80～110℃，攪拌速率控制在100～500rpm。

本發明的支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述步驟B)中的反應溫度為111～150℃。

本發明的支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述步驟B)中的催化劑為甲基咪唑，用量為LDPE-g-MAH質量的0.1％～5％。

本發明的支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述步驟C)中的沉淀劑為水或丙酮，用量為LDPE-g-MAH質量的4～10倍。

本發明的支鏈帶有環氧官能團低密度聚乙烯的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述步驟C)中的洗滌是用80℃熱水洗3～5次，干燥的溫度為60～80℃，干燥的時間為10小時。

與現有技術相比本發明具有以下有益效果：

1、本發明設備簡單，易操作，反應時間短3～5小時，制得的LDPE-g-MAH-g-EGDE是一種白色至淺褐色粉末，環氧值0.010～0.020mol·100g^-1，交聯度為0～2.0％，酸值0.2～0.6mg·g^-1。