[發明專利]一種可印刷的聚丙烯材料的制備方法

無效

• 申請號: 201410375294.6
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104151499A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 曹賢武;吳啟超;豐俊湘;周曉;黎華強;陳慧雪;王東勇;周春發
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F287/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略;李本祥

技術領域

本發明涉及塑料材料或制品技術領域，具體涉及一種可印刷的聚丙烯材料的制備方法。

背景技術

聚丙烯具有密度小、力學強度較高、耐化學藥品性好，而且價格低、成型易、力

學等一系列優點，可廣泛應用于薄膜、片材、板材、織物、無紡布、汽車部件及日用品。然而，由于其分子極性低，聚丙烯材料(包括等規聚丙烯、無規聚丙烯、間規聚丙烯、無規共聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯)或制品的表面能很低，其表面能一般僅為28～32達因，難以進行表面印刷，而且印刷層耐刮擦性差。而且，由于聚丙烯結晶性較高而難以對其制品進行表面改性。

可以采用多種方法提高聚丙烯材料或制品的表面可印刷性，如表面處理、共混改性、材料整體接枝改性等方法。當聚丙烯材料或制品的表面能較高時，則具有較好的可印刷性和較好的印刷層耐刮擦性。

常采用臭氧處理、電暈放電處理、等離子體處理、紫外光照射處理等直接處理的方式對材料或制品表面進行處理以提高聚丙烯材料或制品的表面能，但是，這樣表面處理后，表面可印刷性隨著處理后放置時間的延長而不斷下降，印刷層耐刮擦性差。

通過改性方法，提高聚丙烯材料的整體極性也可改善聚丙烯制品的可印刷性，常見的改性方法如將聚丙烯與極性材料進行混合和對聚丙烯材料進行極性單體接枝改性。中國專利(申請號200580045739.3)介紹了將氯化聚丙烯與聚丙烯進行共混而提高聚丙烯的極性的方法。這種方法需在聚丙烯中加入較多的氯化聚丙烯，因而會增加材料或制品的成本，而且降低聚丙烯材料的綜合性能。對聚丙烯材料進行極性單體接枝改性的常見方法是熔融接枝法。熔融接枝操作簡單、生產效率高，但在熔融接枝過程中，容易出現聚丙烯大分子降解的副反應而使材料性能劣化，雖然在熔融接枝過程中加入共聚單體可降低降解副反應，但共聚單體可能誘發聚丙烯大分子交聯，而影響聚丙烯材料的加工性及制品表面的光澤性、平整性。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種可印刷性好、耐刮擦性優良的聚丙烯材料的制備方法，這種方法不會引起聚丙烯材料或制品的主要物理機械性能下降。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種可印刷的聚丙烯材料的制備方法，包括如下步驟：

1)：將聚丙烯材料置于含有極性單體和引發劑的超臨界二氧化碳流體中，在壓強為7.4MPa‐15MPa、溫度為32℃‐100℃下浸泡6小時到3天后，取出于常溫常壓下放置1小時‐4小時；所述極性單體與超臨界二氧化碳流體中二氧化碳的質量比為1‐10：100；所述引發劑與極性單體的質量比為0.5‐10：100；

所述極性單體為馬來酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、醋酸乙烯酯、丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸酯羥基乙酯。

所述引發劑為過氧化二異丙苯、過氧化二叔丁基、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二苯甲酰、過氧化二苯十二酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈，或二苯甲酮、4,4’‐二甲氨基二苯酮、二乙氧基苯乙酮、二氯代苯乙酮；

2)：將經步驟(1)處理后的聚丙烯材料進行接枝化處理。

優選地，所述聚丙烯材料為等規聚丙烯、無規聚丙烯或間規聚丙烯，

以質量百分比計，所述聚丙烯材料為加入1％‐4％乙烯的無規共聚聚丙烯或加入4％以上比率乙烯的嵌段共聚聚丙烯。

所述聚丙烯材料的外形為薄膜、片材、板材或纖維狀?；蛘呤?，所述聚丙烯材料的外形為織物或無紡布狀。

所述的超臨界二氧化碳流體除了二氧化碳外，還包括丙酮、氯仿、乙酸乙酯、甲苯、環己烷與二氧化碳組成的混合體系；所述丙酮、氯仿、乙酸乙酯、甲苯、環己烷與二氧化碳的用量占超臨界二氧化碳體系質量的2％‐20％。

所述的接枝化處理為加熱處理、或紫外線照射處理、或加熱與紫外線照射組合處理。所述的加熱處理的溫度為60℃‐130℃，時間為10min‐60min；所述紫外線的波長為320nm‐450nm，紫外線照射時間為1min‐10min。

相對于現有技術，本發明具有如下優點：

1)本發明用少量的極性單體表面接枝改性即可大大提高聚丙烯材料的表面極性和可印刷性。超臨界二氧化碳的臨界條件為31.4℃、7.38MPa，純的超臨界二氧化碳流體具有較高的溶解性，少量的極性單體和引發劑可溶解于其中；由少量的丙酮、或氯仿、或乙酸乙酯、或甲苯、或環己烷與二氧化碳組成的混合體系在二氧化碳臨界點以上對極性單體和引發劑具有更好的溶解性，由此可增加極性單體和引發劑的用量。