[發明專利]一種馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201310383151.5
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN104418980B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 楊桂生;汪海;石允慧
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F222/02;C08F2/44;C08L51/06;C08L23/12
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 汪貴艷

技術領域

本發明屬于高分子復合材料技術領域，具體涉及一種馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物及其制備方法與應用。

技術背景

離子型聚合物簡稱離聚物，又稱離聚體，是指大分子主鏈上含有少量可離子化基團(其中離子基團的摩爾含量不大于15%)，并被金屬離子部分中和或完全中和成鹽的聚合物。由于離聚物除了具有共價鍵外，還有金屬離子鍵，它能將相鄰的高分子“表觀交聯”起來，而且離子基團與碳氫主鏈的極性相差懸殊，總傾向于形成其富集區域—離子簇。

馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物分子中包含非極性的大分子鏈聚丙烯結構，同時含有極性的馬來酸酐和金屬離子結構，因此，馬來酸鎳接枝聚丙烯在玻纖增強聚烯烴和無機填充增強聚烯烴體系中，可以作為“橋梁”將非極性聚烯烴基體和極性填充物連接起來起到有效相容劑作用；馬來酸鎳接枝聚丙烯中的金屬離子的配位作用和金屬鍵的作用形成微相交連點，成為聚烯烴結晶過程中的成核劑，同時其特殊的微觀結構，有利于聚烯烴形成特殊的晶型。

中國發明專利CN 101443367 A公布了一種用于制備離聚物的反應性擠出方法。該方法包括：將含羧基官能團的聚合物和金屬離子的水溶液，在反應型擠出機中，經過熱和剪切力作用制備金屬離聚物。該方法制備過程復雜，需要經過兩步法生產，制備過程不僅能耗高、二次污染，而且金屬離子水溶液的加入會導致聚合物的降解，制備的離聚物不僅穩定性差，而且很難成為有效的助劑。

中國發明專利CN 1430551A公布多層共擠離聚物膜，該專利披露了利用離聚物充當外層，利用離聚物具有優異的耐候性，實現多層共擠膜優異的耐候性。該專利僅披露了利用離聚物制備多層膜，而沒有將離聚物優異的綜合性能充分利用。

發明內容

本發明針對現有技術熔融法制備離聚物制備程序繁瑣，工藝復雜，不宜管控，產物中副產物多，提出了制備步驟簡單，工藝可控，副產物少，功能好的馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物及其制備方法。

本發明的另一個目的是提供馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物的應用。

為了達到上述目的，本發明是通過下列技術方案來實現的：

一種馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物，由下列組份按重量份制備而成：

聚丙烯：90-100份

引發劑：0.1-0.5份

馬來酸鎳：0.1-10份

抗氧劑：0.1-0.4份

接枝助劑：0.1-0.3份。

所述聚丙烯為均聚聚丙烯，在230℃/2.16kg條件下，其熔體流動速率為0.5-100g/10min。

所述的引發劑為過氧化引發劑，具體有過氧化異丙苯、過氧化二苯甲酰和過氧化二異壬酰中的一種。

所述的馬來酸鎳中鎳元素的摩爾含量小于15%。

所述接枝助劑是指電子供應體化合物，優選為苯乙烯。

所述抗氧劑為四(β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯（抗氧劑1010）、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯（抗氧劑168）、硫代二丙酸雙十八醇酯中的至少一種（抗氧劑DSTDP）。

本發明的另一個目的是提供上述馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物的制備方法，包括以下步驟：

（1）按配比，先將引發劑和接枝助劑用酒精進行溶解；

（2）將（1）中溶解物與均聚聚丙烯、馬來酸鎳一起加入高速混合機中混合均勻；

（3）將（2）混合均勻的混合物加入雙螺桿擠出機中，經熔融擠出造粒后制得馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物。

本發明的第三個目的是提供馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物的應用，所述馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物在玻纖增強聚丙烯材料和無機填充聚丙烯材料中作為改性劑的應用，所述馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物作為改性劑用時的加入重量份數為0.1-10份。

將馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物加入玻纖增強聚丙烯或無機填充聚丙烯體系中進行混合均勻，再經過雙螺桿擠出機造粒即得到改性復合材料。其不僅可以增容玻纖增強聚丙烯和無機填充聚丙烯的體系，同時可以起到提高改性復合材料的強度和耐候性，改變材料晶型等多重功能。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

1、本發明的馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物制備工藝簡單可控，易于實現規模產業化。

2、本發明中制備的馬來酸鎳接枝聚丙烯離聚物可以用在不同的體系中起到不同的功能：其在玻纖增強體系中不僅可以提高玻纖與基體的相容性，同時可以提高體系的耐候性；而在填充體系中，不僅可以提高粉體與基體的相容性，同時可以提高材料的強度和模量。