[發明專利]一種聚丙烯顆粒接枝極性單體的方法

有效

• 申請號: 201610885738.X
• 申請日: 2016-10-10
• 公開（公告）號: CN107915806B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 宋文波;邵清;劉振杰;胡慧杰;張曉萌;畢福勇;鄒發生
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F220/32
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 常怡

本發明涉及一種聚丙烯顆粒接枝極性單體的方法，包括：1)將聚丙烯顆粒加熱至預熱溫度；2)將極性單體加入到預熱的聚丙烯顆粒中，使聚丙烯顆粒溶脹；3)將水相預熱至預熱溫度后加入步驟2)的產物中，聚丙烯顆粒和極性單體在引發劑的存在下，在水相中發生接枝反應；其中，在步驟1)或步驟2)中加入所述引發劑。本發明提供的方法，通過簡單的原料和工藝，可大幅提升極性單體的接枝率，并得到改性性能良好的丙烯聚合物，大大降低反應成本，簡化反應流程，不造成污染，在工業上是顯著的進步，有利于制得的接枝改性聚丙烯的廣泛應用。

技術領域

本發明涉及聚丙烯改性領域，具體涉及一種聚丙烯顆粒接枝極性單體的方法。

背景技術

聚丙烯作為最常見的通用塑料之一，在工農業生產以及人們的日常生活中廣泛應用。對聚丙烯進行極性單體的接枝改性，可提高其印染性，親水性和與其它材料的相容性，從而擴大聚丙烯的應用范圍。

近年來，低能耗低污染的固相接枝和水相懸浮接枝技術成為聚丙烯接枝方面的熱點。固相接枝反應可以在較高溫度下進行，接枝效率高，但是能耗高、有污染，并且容易出現由固相受熱不均導致的單體粘連、發生自聚等副反應的問題。而水相懸浮接枝反應，由于反應條件溫和，污染小，能耗低，并且易于控制，極性單體能夠與聚丙烯充分接觸而獲得接枝均勻的改性聚丙烯，而被廣泛關注研究。但是，由于水相懸浮的反應溫度受限，作為接枝實驗中較為關鍵的參數的接枝率和接枝效率不如固相接枝理想。目前，大多數的接枝方法通常只是將實驗原料簡單混合加入，而未對加料方式進行深一步研究，實驗過程粗略，接枝效率低。另外，現有技術中，還可以通過添加鏈轉移劑或溶脹劑和第二單體共聚合等方法提高接枝效率，但這些方法操作復雜，效果不明顯，添加其它有機試劑使溶劑成分難以分離回收，增加成本。

CN103772615A介紹了一種通過對聚丙烯顆粒進行驟冷預處理，使顆粒上產生大量微孔增加對接枝單體吸附率從而提高接枝效率的方法。但是預處理的方法操作困難，且驟冷過程在工業過程中難以實施，對聚合物的性能也有影響。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明人提出一種聚丙烯顆粒接枝極性單體的方法，通過對聚丙烯體系和接枝單體進行預處理后以水相懸浮法進行接枝反應，簡單高效地制備改性聚丙烯，該方法具有實施步驟簡單、過程能耗低和污染物少的優點，可以顯著提高聚丙烯接枝的效率，極性單體的利用率更高，更具商業價值。

本發明的目的在于提供一種聚丙烯顆粒接枝極性單體的方法，包括：

1)將聚丙烯顆粒加熱至預熱溫度；

2)將極性單體加入到預熱的聚丙烯顆粒中，使聚丙烯顆粒溶脹；

3)將水相預熱至預熱溫度后加入步驟2)的產物中，聚丙烯顆粒和極性單體在引發劑的存在下，在水相中發生接枝反應；

其中，在步驟1)或步驟2)中加入所述引發劑。

發明人在研究中發現，由于引發劑在引發接枝反應時存在一定的誘導期，在誘導期內引發劑分解產生的自由基會使極性單體發生自聚反應，因而影響極性單體的接枝效率。另一方面，由于極性單體多呈油性，在水相中的分散性較差，也會影響接枝效率。通過在聚丙烯顆粒和極性單體接觸之前使整個反應體系處于特定溫度，并使引發劑在該溫度下保持特定時間，能夠大幅提高接枝率、接枝效率和接枝均勻性。發明人推測，這是由于上述特定的預熱處理縮短了引發劑的誘導期，從而避免或減少了引發劑的誘導期對接枝效率的影響，使得引發劑分解產生的自由基更傾向于在聚丙烯鏈段上形成活性位點，減少了單體自聚的發生，同時，由于接枝反應的高效進行，極性單體的分散性也得到了改善，有利于提高接枝的效率和均勻性。