[發(fā)明專利]多功能化乙烯基聚合物的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410186879.3
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103937003A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李書召;鄭安吶;管涌;危大福;胡福增;王書忠
• 申請（專利權(quán)）人: 上海富元塑膠科技有限公司
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08F255/02;C08F222/06;C08F212/08;C08F220/32;C08F220/06;C08G73/00;C08L23/12;C08L87/00
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工產(chǎn)品，尤其涉及一種多功能化乙烯基聚合物的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)中傳統(tǒng)使用的抗靜電劑一般是用小分子的表面活性劑，表面活性劑是分子結(jié)構(gòu)中同時含有親水性和親油性兩種基團的兩親化合物，一般通過共混的方式添加到聚合物中，通過遷移的方式富集在聚合物的表面上，從而起到消除靜電荷，或減少表面摩擦，使之不產(chǎn)生過多的靜電荷，以達到抗靜電目的。如CN100410306C公開了一種由特定有機磺酸酯陰離子和有機鱗陽離子形成的磺酸酯鱗鹽為實質(zhì)成分，并且以總計為0.1～300ppm的濃度含有堿金屬離子和/或堿土金屬離子的物質(zhì)作為合成高分子材料用抗靜電劑。這種抗靜電劑可以不損壞合成高分子材料本來的色相和透明性，并賦予該合成高分子材料以優(yōu)異抗靜電性。然而這種小分子的抗靜電劑其耐久性較差，抗靜電成分在使用過程中易因水洗摩擦而脫落，因此是一種暫時性的抗靜電處理技術(shù)。并且這類的小分子抗靜電劑熱穩(wěn)定性較差，對聚合物基體的物理性能損害較大，特別是由于容易流失，在與皮膚接觸后會對人體造成損害。

此外，在抗菌方面，迄今為止，大多數(shù)抗菌材料的制備仍是采用在塑料基體中混合無機抗菌金屬離子的方法。這些金屬離子包括銀、銅、錫、鋅或者汞離子等。這些無機小分子抗菌劑是通過遷移作用富集在材料表面，與細菌接觸后產(chǎn)生抗菌作用，隨著抗菌劑的流失，其抗菌效果不斷衰減。此外，重金屬對哺乳動物體細胞具有較高的毒性因此，用這種方法制成的抗菌材料存在人體毒性和環(huán)境污染的風(fēng)險，其越來越不被人們所接受，更不能用作與人體緊密接觸的紡織品材料。例如，CN1552767A公開了將用鋁酸酯偶聯(lián)劑進行表面改性的納米TiO₂添加到EVA中，然后進行擠出造粒制備納米抗菌殺毒塑料。它解決了常規(guī)納米TiO₂塑料體系存在的粉體分散均勻性差，及制品表面存在缺陷及色澤差等問題，但是抗菌效果并不突出。CN1078227C公開了將無機抗菌劑粉末直接加入到EVA和PE中，經(jīng)擠出機共混制成抗菌母料。韓國專利KR9204827B報導(dǎo)了將季銨鹽類抗菌劑加入到EVA、PU和PVC等中，制得抗菌防臭的鞋墊。

為了解決上述問題，CN1282698C公開了通過溶液、熔融、或固相反應(yīng)的方法，將一種含有雙鍵的多元胺與胍鹽聚合物接枝到聚烯烴樹脂上，得到的功能化聚烯烴可以作為一種抗靜電或抗菌母料添加到聚烯烴中，從而可以實現(xiàn)聚烯烴抗靜電、抗微生物的效果。然而，隨著亞甲撐數(shù)的減小，生物相容性提高，抗有害微生物的功能下降；相反隨著亞甲撐數(shù)的增加，生物相容性下降，抗有害微生物的功能提高；以亞甲撐數(shù)7為界限，低于7的結(jié)構(gòu)適于用作生物相容性材料，而高于7的結(jié)構(gòu)適于用作抗有害微生物材料。由于CN1282698C所述的多元胺與胍鹽聚合物只含有一種亞甲撐結(jié)構(gòu)，因此在作為一種抗菌劑使用時無法同時兼顧抗菌效果和生物相容性，也就是說，當這種多元胺與胍鹽聚合物的抗菌效果提高時，會對人體傷害有較高的風(fēng)險；而當對人體安全的情況下，抗菌效果又不佳。另外，這種較大分子上所帶的雙鍵活性不高，在與聚烯烴基體進行自由基接枝反應(yīng)時會導(dǎo)致效率低下，因此會使大部分的多元胺與胍鹽聚合物不能以化學(xué)鍵與聚烯烴基體相聯(lián)接，只是以游離的形式存在于聚烯烴基體中，當這種多元胺與胍鹽聚合物析出到聚烯烴表面后，會有人體傷害的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種多功能化乙烯基聚合物的制備方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種多功能化乙烯基聚合物的制備方法，包括以下步驟：

A、制備官能化乙烯基聚合物：

在引發(fā)劑的作用下，使含有多種官能團的烯類單體在第二烯烴單體的協(xié)同作用下與具有式(1)所示結(jié)構(gòu)的乙烯基聚合物進行接枝反應(yīng)，制備分子鏈上帶有官能團的官能化乙烯基聚合物；

式(1)中，G為-COOH、-COO(CH2)0-10-CH3、-CN、-OOCCH3、-C1、-CH3或-H中的一種或幾種的組合物；

n為150-1200的自然數(shù)；

B、制備多功能化乙烯基聚合物：

將式(2)所示結(jié)構(gòu)的共縮聚物與步驟A所制備的官能化乙烯基聚合物進行化學(xué)反應(yīng)，制備功能化乙烯基聚合物；

式(2)中，A為HCl、HBr、HNO3、H2CO3或H3PO4中的一種；

h與i為0-8的自然數(shù)，但h與i不能同時為0，J為1-8的自然數(shù)；