[發(fā)明專利]一種溴化聚丙烯的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110412452.7
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102675497A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張玉清;劉秋菊;劉澤民;赫玉欣;姚大虎;盧敏
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: C08F10/06
• 分類號: C08F10/06;C08F8/22
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種溴化聚丙烯的制備方法，屬于高分子合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚丙烯(PP)屬熱塑性塑料，分子結(jié)構(gòu)中為碳-碳及碳-氫飽和鍵，因此它具有優(yōu)異的電絕緣性與化學(xué)穩(wěn)定性。但是，它的力學(xué)性能較差，尤其是低溫沖擊強度，同時，因為分子中全是碳氫原子組成，沒有極性基團，使得其染色性、阻燃性、耐熱性，以及與其他材料的粘結(jié)性很差，因此，限制了PP應(yīng)用范圍。PP可以通過接枝方法在其主鏈上引入極性基團，或者用氯氣與PP反應(yīng)制備氯化聚丙烯。前者反應(yīng)復(fù)雜，成本較高，且引入的極性基團較少；后者可采用溶液法、水懸浮發(fā)和固相法，是一種有效的PP改性方法，但反應(yīng)設(shè)備龐大，后處理復(fù)雜。

溴化聚丙烯除具有氯化聚丙烯的性質(zhì)外，在反應(yīng)性和阻燃性方面優(yōu)于氯化聚丙烯。溴化聚丙烯更容易進行溴的取代反應(yīng)，如在三氯化鋁存在下可與芳烴進行烷基化反應(yīng)，與醇鈉進行醚化反應(yīng)，與各種胺進行胺化反應(yīng)等；此外，在三氧化二銻的存在下具有較高的阻燃性。一般溴化聚丙烯是采用聚丙烯與溴氣和引發(fā)劑在加壓條件反應(yīng)制成，但是該方法需要帶壓設(shè)備，而且溴化程度不易控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種簡單、成本低的溴化聚丙烯制備方法，適合進行工業(yè)化的推廣應(yīng)用。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種溴化聚丙烯的制備方法，其步驟如下

1)將聚丙烯與水和過量的溴素混合，攪拌均勻，所述聚丙烯與水的重量比為1∶9～3∶7；

2)在紫外光照射和/或加入引發(fā)劑條件下于30-60℃攪拌反應(yīng)60-360分鐘；

3)反應(yīng)后分離出溴化聚丙烯。

所述紫外光的波長為280-460nm。

所述每1千克聚丙烯所采用的光照功率為200-7000W。

所述聚丙烯的分子量為10-30萬。

所述聚丙烯為等規(guī)聚丙烯或無規(guī)聚丙烯，若是等規(guī)聚丙烯其平均粒度為80-180目顆粒，若是無規(guī)聚丙烯其平均粒度為0.5-1mm的顆粒。

所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。

所述引發(fā)劑的用量為聚丙烯的1-3wt％。

步驟3)所述分離采用：對反應(yīng)產(chǎn)物過濾，用水淋洗至無溴離子，干燥。

所述步驟2)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的溴化氫采用乙酸吸收。

本發(fā)明的采用聚丙烯在水中與溴素于光照下反應(yīng)，并且對反應(yīng)的條件進行優(yōu)化，采用280-460nm的紫外光照作為引發(fā)，采用30-50℃的反應(yīng)溫度，采用聚丙烯與水的混合配比等參數(shù)，使聚丙烯能夠順利的與溴素反應(yīng)從而得到溴化聚丙烯，并且可以在反應(yīng)時間60-360分鐘內(nèi)，隨著反應(yīng)時間的增加溴化聚丙烯的溴含量也相應(yīng)的提高，可以控制溴化聚丙烯的溴化程度。本發(fā)明制備得到的溴化聚丙烯可便于聚丙烯的烷基化取代反應(yīng)，利于對聚丙烯進行極性基團的引入；而且本發(fā)明的溴化聚丙烯制備方法簡單易行，適合進行工業(yè)化推廣應(yīng)用。

具體實施方式

實施例1

將800ml純水和200ml溴素一同加入帶有攪拌和冷凝管的反應(yīng)瓶內(nèi)，反應(yīng)瓶加熱至60℃，待溫度恒定后加入粒徑為120目的等規(guī)聚丙烯50g(分子量15萬)，同時開啟紫外光燈(700W)，保持溫度攪拌反應(yīng)80min。反應(yīng)過程中將生成的溴化氫通過冷凝管導(dǎo)入裝有乙酸的吸收瓶中進行吸收。反應(yīng)結(jié)束后，過濾出產(chǎn)物，產(chǎn)物水洗至無溴離子且洗液的pH值為7后在70℃下烘干至恒重，即得溴含量為32％(Wt％)的溴化聚丙烯成品。過濾的濾液在60℃下蒸餾回收溴素。

實施例2

將800ml純水和200ml溴素一同加入帶有攪拌和冷凝管的反應(yīng)瓶內(nèi)，反應(yīng)瓶加熱至60℃，待溫度恒定后加入粒徑為120目的等規(guī)聚丙烯50g(分子量15萬)，同時開啟紫外光燈(700W)，保持溫度攪拌反應(yīng)100min。反應(yīng)過程中將生成的溴化氫通過冷凝管導(dǎo)入裝有乙酸的吸收瓶中進行吸收。反應(yīng)結(jié)束后，過濾出產(chǎn)物，產(chǎn)物水洗至無溴離子且洗液的pH值為7后在70℃下烘干至恒重，即得溴含量為56％(Wt％)的溴化聚丙烯成品。過濾的濾液在60℃下蒸餾回收溴素。

實施例3