[發(fā)明專利]一種聚烯烴箱體表面的持久性功能化處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810480739.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108948402A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甄智勇;王翠珍;朱永祥;吳浪;杜慧娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東聚航新材料研究院有限公司;廣州宏大塑料制品有限公司
• 主分類號(hào): C08J7/18
• 分類號(hào): C08J7/18;C08J7/12;C08L23/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林

一種聚烯烴箱體表面的持久性功能化處理方法，包含以下處理工藝：用聚烯烴箱體在成型過(guò)程中的余熱進(jìn)行第一次臭氧的選擇性表面預(yù)處理，在表面噴涂含有不飽和鍵的多官能團(tuán)表面改性液，在紫外光催化下進(jìn)行二次臭氧氧化處理，完成表面改性劑的接枝與固化。本發(fā)明通過(guò)臭氧氧化與紫外氧化技術(shù)連用，極大的縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期；且第一次臭氧預(yù)處理后的廢氣收集后，用于制造紫外光照射時(shí)氣體環(huán)境，既提高了紫外線催化處理效果，期間產(chǎn)生的少量臭氧可進(jìn)行二次臭氧氧化，大幅改善了箱體的表面改性效果；整個(gè)處理過(guò)程無(wú)廢棄物排放，降低了生產(chǎn)成本；同時(shí)，也不需要對(duì)箱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次加熱，徹底避免了由于加熱導(dǎo)致箱體薄壁變形問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及臭氧-紫外連用氧化技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種聚烯烴箱體表面的持久性功能化處理方法。

背景技術(shù)

聚烯烴，即由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環(huán)烯烴單獨(dú)聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹(shù)脂的總稱。由于原料豐富，價(jià)格低廉，容易加工成型，綜合性能優(yōu)良，因此是一類產(chǎn)量最大，應(yīng)用十分廣泛的高分子材料。其中以聚乙烯、聚丙烯最為重要。主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎(chǔ)的一些共聚物，如乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸或丙烯酸酯的共聚物，還有聚丙烯和一些丙烯共聚物、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、環(huán)烯烴聚合物。聚烯烴材料通過(guò)滾塑、中空吹塑、模壓與注塑成型等方式，可以制備出滿足不同使用要求的中空型箱體產(chǎn)品。

聚乙烯是非極性材料，表面對(duì)于極性物質(zhì)呈現(xiàn)疏水性，界面間粘結(jié)作用差，為滿足某些使用場(chǎng)景的特殊性能要求，通常需要對(duì)箱體進(jìn)行表面選擇性功能化改性處理，使箱體產(chǎn)品只在某些表面呈現(xiàn)特殊的功能性。在高分子材料改性中通用的化學(xué)接枝、共聚、共混擠出改性，由于聚烯烴基體材料整體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致生產(chǎn)的箱體產(chǎn)品的內(nèi)外表面呈現(xiàn)相同的功能化處理效果，因此在箱體表面改性的應(yīng)用中難以廣泛推廣。

對(duì)材料表面進(jìn)行選擇性處理方法主要有等離子處理、紫外光處理、臭氧處理、激光處理、電暈處理、電鍍、瞬時(shí)火焰處理、刻蝕與化學(xué)氧化處理等方式。由于聚烯烴箱體特殊的性能要求與結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，電暈、電鍍、化學(xué)刻蝕等方法的實(shí)際應(yīng)用也受到極大限制。

目前，國(guó)內(nèi)暫時(shí)沒(méi)有針對(duì)聚烯烴中空型箱體結(jié)構(gòu)件的表面處理文獻(xiàn)報(bào)道。專利號(hào)：CN201510762453 公開(kāi)了“一種親水性超高分子量聚乙烯粉末的組合制備方法”對(duì)臭氧對(duì)超高分子量聚乙烯粉末進(jìn)行表面改性進(jìn)行介紹，但也存在最終制品內(nèi)外表面同時(shí)功能化問(wèn)題，無(wú)法滿足不同表面選擇性處理要求。

專利號(hào)：CN200410062258 公開(kāi)了“超高分子量聚乙烯微孔濾膜表面的親水化改性方法”介紹了臭氧處理超高分子量聚乙烯膜的技術(shù)，但工藝復(fù)雜，處理耗時(shí)長(zhǎng)，處理過(guò)程中存在多次加熱與溶劑浸泡操作，而聚烯烴中空型箱體結(jié)構(gòu)件由于具有薄壁、不耐熱的特點(diǎn)，在加熱過(guò)程中極易發(fā)生變形。

專利申請(qǐng)?zhí)?01610183903.7公開(kāi)了一種尼龍?jiān)鲰g劑、制備方法及應(yīng)用，將聚烯烴置于等離子體反應(yīng)裝置中，抽真空后，通入氣體，利用低溫等離子體對(duì)聚烯烴進(jìn)行表面處理，使其表面產(chǎn)生羥基、羧基等活性基團(tuán)，從而得到表面改性的聚烯烴，然后通過(guò)與極性化合物和抗氧劑反應(yīng)得到極性化合物接枝改性的聚烯烴，即為尼龍?jiān)鲰g劑。與本發(fā)明相比，區(qū)別技術(shù)點(diǎn)在于：利用真空條件下等離子技術(shù)對(duì)聚烯烴顆粒進(jìn)行表面改性，再通過(guò)熔融共混擠出的方式，制備得到接枝改性聚烯烴粒子，該粒子主要應(yīng)用與塑料增韌改性。

專利申請(qǐng)?zhí)?01610947788.6公開(kāi)了一種增韌尼龍及尼龍?jiān)鲰g劑和制備方法，首先利用低溫等離子體技術(shù)制備聚烯烴接枝物作為增韌劑：將聚烯烴置于等離子體反應(yīng)裝置中，通入二氧化碳或者二氧化碳與其它氣體的混合氣，對(duì)聚烯烴進(jìn)行表面處理，得到表面含有羧基和羰基極性基團(tuán)接枝的聚烯烴。然后將尼龍、聚烯烴接枝物、抗氧劑按照重量份進(jìn)行稱量、混合均勻，放入擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，擠出物經(jīng)過(guò)牽引、冷卻、干燥、切粒，得到增韌尼龍顆粒。與本發(fā)明相比，區(qū)別技術(shù)點(diǎn)在于：利用等離子技術(shù)在聚烯烴顆粒表面進(jìn)行接枝改性，將該功能化的聚烯烴粒子再通過(guò)擠出機(jī)共混擠出，制備得到增韌尼龍顆粒。