[發明專利]一種含氟接枝聚烯烴材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011231019.9
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112608412B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 應淑妮;陳國貴;馮金茂;黃咸偉
• 申請（專利權）人: 臨海偉星新型建材有限公司
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F220/24;C08F212/08;C08L23/06;C08L23/14;C08L51/06;C08K9/06;C08K3/36;C08K3/22
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發明提供了一種含氟接枝聚烯烴材料的制備方法，包括：將聚烯烴粉料置于等離子體裝置中，抽真空直至真空度小于等于200mTorr，依次通入氬氣和含氟氣體，通過等離子放電，使聚烯烴粉料表面預先接枝含氟單體；將制得的聚烯烴粉料置于空氣中，使其表面的自由基轉變成過氧鍵；向處理過的聚烯烴粉體中加入適量含氟單體、苯乙烯、過氧化物引發劑，進行預混得到含氟預混物；采用改性納米氧化物與含氟預混物進行擠出共混反應，將得到的擠出物依次經過牽引、冷卻、干燥和切粒制得含氟接枝聚烯烴材料。本發明工藝簡單，所制備的聚烯烴改性劑，具有較高的含氟接枝率，可以作為功能母粒與聚烯烴共混，改善聚烯烴材料的表面性能。

技術領域

本發明涉及高分子材料接枝改性技術領域，具體而言，涉及一種含氟接枝聚烯烴材料的制備方法。

背景技術

聚烯烴材料的改性材料很多采用低分子量的功能改性劑，但是其在共混改性時經常存在“濕刷”效應，導致聚烯烴與改性材料發生宏觀相分離，影響整體改性效果。為了改善功能材料與基體之間的相容性，更大程度的發揮改性材料的功效，現有技術中通過等離子體處理并結合溶液接枝，將功能材料接枝到聚烯烴顆粒表面，以控制反應單體的接枝率，保證在聚烯烴顆粒上接上含氟基團。 但是，由于溶液接枝對生產場地要求嚴格，需要有較大的反應裝置，且需進行廢液處理，整體投入較大，且受限于環評要求，規模化生產受到了一定的限制。

發明內容

鑒于此，本發明提出了一種含氟接枝聚烯烴材料的制備方法，旨在提高聚烯烴材料的含氟接枝率的同時降低生產成本。

本發明提出了一種含氟接枝聚烯烴材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，將聚烯烴粉料置于等離子體裝置中，抽真空直至真空度小于等于200mTorr，依次通入氬氣和含氟氣體，通過等離子放電，使聚烯烴粉料表面預先接枝含氟單體，同時產生大量自由基；

步驟2，將所述步驟1制得的聚烯烴粉料取出、置于空氣中，使所述聚烯烴粉料表面的自由基轉變成過氧鍵；

步驟3，向處理過的聚烯烴粉體中加入適量含氟單體、苯乙烯 、過氧化物引發劑，進行預混得到含氟預混物；

步驟4，取適量含氟硅烷偶聯劑與納米氧化物進行共混，以對納米氧化物進行改性處理；

步驟5，將所述步驟3中制備的含氟預混物與所述步驟4中得到的納米氧化物進行擠出共混反應，將得到的擠出物依次經過牽引、冷卻、干燥和切粒制得含氟接枝聚烯烴材料。

進一步地，上述制備方法中，所述聚烯烴粉料選自低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、耐熱聚乙烯、超高分子量聚乙烯、均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、無規共聚聚丙烯和聚丁烯中的至少一種。

進一步地，上述制備方法中，所述步驟1中，氬氣與含氟氣體的體積比為1:4-4:1。

進一步地，上述制備方法中，所述步驟1中，等離子體處理功率為100-200W，處理時間為150-300s。

進一步地，上述制備方法中，所述步驟1中，含氟氣體為三氟丙烯和/或六氟丙烯。

進一步地，上述制備方法中，所述步驟3中，含氟單體選自丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、聚全氟癸基乙烯等含氟及雙鍵反應單體接枝聚合所產生的官能團 中的至少一種。

進一步地，上述制備方法中，所述步驟3中，過氧化物引發劑選自過氧化二異丙苯、雙叔丁基過氧化異丙基苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷和叔丁基過氧化苯甲酸酯中的至少一種。

進一步地，上述制備方法中，所述步驟3中，預混的溫度為20-60℃，混合時間30-60min。

進一步地，上述制備方法中，所述步驟4中，納米氧化物為納米氧化硅、納米氧化鋯及納米氧化鋅中的至少一種。