[發(fā)明專利]一種長(zhǎng)效抗靜電聚丙烯嵌段共聚物及其合成方法和改性方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310283650.7
• 申請(qǐng)日: 2013-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103351453A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳漢佳;李可峰;石旭華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汕頭大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F293/00
• 分類號(hào): C08F293/00;C08F8/44;C08F110/06;C08F8/50;C08L23/12;C08L53/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及共聚物領(lǐng)域，具體地，涉及一種長(zhǎng)效抗靜電聚丙烯嵌段共聚物及其合成方法，以及利用該長(zhǎng)效抗靜電聚丙烯嵌段共聚物的改性方法。?

背景技術(shù)

自20世紀(jì)50年代中后期工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，聚丙烯塑料（PP）已成為目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的一種熱塑性通用塑料。聚丙烯具有密度小、加工成型性能優(yōu)異、電絕緣性能好、機(jī)械性能和耐熱性好等特點(diǎn)，在汽車、建筑、包裝等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但由于聚丙烯的非極性結(jié)構(gòu)和高電絕緣性能，其體積電阻率一般為10¹⁶～10¹⁸Ω·m，表面電阻率為10¹⁶～10¹⁷Ω，在摩擦、剝離或感應(yīng)過(guò)程中，材料表面會(huì)產(chǎn)生靜電荷。由于PP本身表面電阻率與體積電阻率較高，所以無(wú)法轉(zhuǎn)移所產(chǎn)生的靜電荷。所以，在工業(yè)生產(chǎn)及實(shí)際應(yīng)用中，聚丙烯的表面極易產(chǎn)生靜電積累而導(dǎo)致吸塵、電擊、燃燒甚至爆炸，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活帶來(lái)了危害。因此，如何減少和消除聚丙烯塑料及其制品的靜電危害，已成為當(dāng)前急需解決的技術(shù)課題。?

目前，消除PP表面積累的靜電荷的方法是添加抗靜電劑，抗靜電劑可包括銀系、鈦系、導(dǎo)電炭黑等無(wú)機(jī)抗靜電劑，以及季銨鹽、醇、醇醚等有機(jī)表面活性劑兩種。其中無(wú)機(jī)抗靜電劑雖然具有較好的抗靜電效果，但存在價(jià)格偏高、添加量大、對(duì)PP基體樹(shù)脂的力學(xué)性能影響較大等缺陷，對(duì)于透明制品無(wú)法使用；小分子有機(jī)表面活性劑容易揮發(fā)、流失，長(zhǎng)效性差，甚至影響制品的表面效果。?

高分子抗靜電劑是近年來(lái)研究開(kāi)發(fā)的一類新型抗靜電劑，將其與?聚丙烯共混可以改善材料的抗靜電性能。這種技術(shù)的關(guān)鍵是：提高抗靜電劑向聚丙烯制品表面的遷移富集及在樹(shù)脂表面的分散程度，改善附著狀態(tài)。根據(jù)電荷狀態(tài)，高分子抗靜電劑可分為陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型，包括聚環(huán)氧乙烷（PEO）、聚季銨鹽、聚醚酯胺及聚醚酯酰亞胺（PEEA）等。與小分子有機(jī)表面活性劑相比，高分子抗靜電劑具有抗靜電性能好、不揮發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，其抗靜電持久性也有所提高。然而，目前工業(yè)上所使用的高分子抗靜電劑大部分為均聚物，由于與基體樹(shù)脂聚丙烯的結(jié)構(gòu)差異較大，抗靜電劑遷移到制品表面后極易因?yàn)槟Σ粱蛩坝袡C(jī)溶劑的腐蝕而脫落，改性材料抗靜電的永久性受到很大的影響，添加量較大時(shí)容易影響基體材料的力學(xué)性能。?

基于工業(yè)和實(shí)際應(yīng)用的需求，必須尋找一種合成工藝簡(jiǎn)便、抗靜電性能高、持久性好，而又不影響基體材料的力學(xué)性能的聚丙烯表面抗靜電方法，其相應(yīng)的嵌段共聚物以及改性材料。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的之一在于，提供一種長(zhǎng)效抗靜電聚丙烯嵌段共聚物。?

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種所述長(zhǎng)效抗靜電聚丙烯嵌段共聚物的合成方法。?

本發(fā)明的又一目的在于，提供一種利用所述長(zhǎng)效抗靜電聚丙烯嵌段共聚物的改性方法。?

本發(fā)明提供的長(zhǎng)效抗靜電聚丙烯嵌段共聚物，其通式為A-B-A，A為抗靜電功能鏈段，B為親基體聚丙烯鏈段；所述抗靜電功能鏈段為：聚丙烯酸鹽、聚對(duì)苯乙烯磺酸鹽、聚馬來(lái)酸鹽、聚苯乙烯-馬來(lái)酸鹽、聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯基吡啶季銨鹽。?

進(jìn)一步地，所述聚丙烯酸鹽為聚丙烯酸鈉或聚丙烯酸季銨鹽，聚對(duì)苯乙烯磺酸鹽為聚對(duì)苯乙烯磺酸鈉鹽，聚馬來(lái)酸鹽為聚馬來(lái)酸鈉鹽或聚馬來(lái)酸鉀鹽，聚苯乙烯-馬來(lái)酸鹽為聚苯乙烯-馬來(lái)酸鈉鹽或聚苯?乙烯-馬來(lái)酸鉀鹽。?

其中，所述親基體聚丙烯鏈段和抗靜電功能鏈段的分子量分別為1000～20000g/mol，均優(yōu)選1000～8000g/mol。?

進(jìn)一步地，所述親基體聚丙烯鏈段的重復(fù)單元數(shù)為15～400，抗靜電功能鏈段的重復(fù)單元數(shù)為30～750。?

也就是說(shuō)，本發(fā)明提供的長(zhǎng)效抗靜電聚丙烯嵌段共聚物，具有下式所示的結(jié)構(gòu)（當(dāng)所述抗靜電功能鏈段為：聚丙烯酸鹽、聚對(duì)苯乙烯磺酸鹽、聚馬來(lái)酸鹽、聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯基吡啶季銨鹽時(shí)）：?

其中，m為親基體聚丙烯鏈段的重復(fù)單元數(shù)，m=15～400；n為抗靜電功能鏈段的重復(fù)單元數(shù)，n=30～750。?

其中，R₁為H或甲基；R₂為H或-COONa；?

R₃為：COONa,-PhSO₃Na,COO^-N⁺(CH₂CH₃)₄,?