[發明專利]一種熔融法硅烷接枝改性聚丙烯的制備方法

在審

• 申請號: 202010879037.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111978472A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 戴亞杰;魏天琦;張文龍;張學悟;張學深;張文俊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學;揚州龍達電工材料有限公司
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F230/08;C08F212/08
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王燦

本發明屬于樹脂材料制備技術領域，公開了一種熔融法硅烷接枝改性聚丙烯的制備方法，具體包括以下步驟：將共聚型聚丙烯、乙烯基硅烷與苯乙烯加入到反應器中，升溫攪拌1.5?2.5h；取出產物，加入引發劑和抗氧劑，充分混合，加入到溫度設置為150?180℃的流變儀中；反應結束后，提純，抽濾，干燥，即得硅烷接枝改性聚丙烯。本發明采用乙烯基硅烷接枝改性聚丙烯，由于引入了大分子基團，使得基體之間間隔增加，單位體積內分子數下降，使得介電常數降低，改善了基體電性能。又由于苯乙烯在接枝的過程中會有自聚現象，因此在一定范圍內對基體的機械性能會有一定程度的提高。

技術領域

本發明涉及樹脂材料制備技術領域，更具體的說是涉及一種熔融法硅烷接枝改性聚丙烯的制備方法。

背景技術

聚丙烯(PP)是由丙烯聚合而成的一種熱塑性樹脂，具有密度低、耐高溫、耐腐蝕、高拉伸模量、成本低、易回收等顯著的功能特性，在建筑隔熱、運輸包裝、汽車業等領域逐漸代替其他熱塑性材料，應用越來越廣泛。但是PP是非極性聚合物，因此有很多固有的弱點，比如說其親水性、粘接性、染色性、抗靜電性都很差，同時與極性聚合物的相容性以及與無機填料粘結性也很差，這大大的限制了PP材料的進一步應用。

乙烯基硅氧烷含不飽和雙鍵，多用于熱塑性塑料、橡膠以及烯烴聚合物的改性，在橡膠、塑料、涂料、膠黏劑等領域均有應用，特別在電線電纜料護套絕緣層、覆銅板阻燃劑處理、改善硅橡膠與金屬、聚酯、玻璃的粘接等行業具有顯著效果。同時不飽和雙鍵具有聚合及共聚反應性，可用于熱塑性塑料及橡膠的改性。(李和平.精細化工工藝學.科學出版社.2005,28.)

目前國內外對于PP接枝硅烷已經有了不少的報道。SirisinhaK發現由于聚丙烯主鏈上含有較多叔碳原子,在升溫的過程中,自由基存在時,其反應以叔碳原子的β-裂變為主,而非接枝反應或交聯反應。因而如何抑制接枝過程中聚丙烯的降解,又能提高接枝率是硅烷交聯技術在聚丙烯應用上的關鍵技術。(SirisinhaK,Kaw ko K.Properties andCharacterization of Filled PolyPropylene Composit es C rosslinked T hroughSiloxane Linkage[J].MacromolecularMat eri als and Engineering,2005,290:128-135)王衛霞等以過氧化苯甲酰為引發劑,采用反應擠出法將苯乙烯(St)接枝到等規聚丙烯(iPP)上，并考察了St濃度對接枝PP結晶性能、流變性能和發泡性能的影響。由FTIR、GPC和MFR表征結果表明St成功接到PP上；DSC結果表明，接枝PP結晶峰值溫度與iPP相比最大提高了15.4℃(王衛霞,周帥,石堯麒,辛忠.苯乙烯接枝改性聚丙烯制備及其性能[J].化工學報,2013,64(S1):175-181.)。

上述報道所用的硅烷接枝聚丙烯，提出了聚丙烯降解的問題，而且對于接枝后的一些性能也做了研究。但目前對于接枝產物的介電性能和機械性能，并沒有介紹和研究。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種熔融法硅烷接枝改性聚丙烯的制備方法，在制備過程中加入苯乙烯，與乙烯基硅烷形成共單體。苯乙烯的加入，能夠有效降低在反應過程中聚丙烯鏈段的降解，提高乙烯基硅烷的接枝率，對介電常數、介電損耗等電性能，還有機械性能有很大的影響。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種熔融法硅烷接枝改性聚丙烯的制備方法，包括以下步驟：將共聚型聚丙烯、乙烯基硅烷與苯乙烯加入到反應器中，升溫至40-70℃，攪拌1.5-2.5h；取出產物，加入引發劑和抗氧劑，充分混合，加入到溫度設置為150-180℃的流變儀中，反應9-10min至流變儀扭矩曲線趨于穩定；反應結束后，將產物放入二甲苯溶液進行提純，抽濾，干燥，得到白色粉末狀產物，即為硅烷接枝改性聚丙烯。

優選的，所述共聚型聚丙烯的型號為K8003。