CN109337016B - 一种控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺，其特征是在熔融接枝反应过程中，通过先后顺序加入助剂的方法，来控制熔融接技反应过程中发生的交联副反应，所述助剂包括引发剂、极性基团和交联抑制剂。本发明通过顺序加入引发剂、极性基团、交联抑制剂，来控制熔融接技反应过程中发生的交联副反应，在提高接技率的条件下，有效地控制了交联副反应。本发明方法生产的马来酸酐接枝聚乙烯，因为具有较高的接枝率，提高了此类高分子功能材料的应用效果，拓宽了应用领域。

Description

一种控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺
技术领域
本发明属于高分子材料领域，涉及一种挤出熔融法接枝反应，生产一种含有极性基团的高分子功能材料的制备工艺。
背景技术
聚烯烃类树脂由于具有优良的热性能、力学性能和加工性能，作为通用树脂应用广泛。但是聚烯烃类树脂的非极性使其与极性材料相容性差，致使其粘接性、染色性、亲水性、以及与有机、无机填料的相容性都比较差，限制了聚烯烃类树脂的应用。通过对聚烯烃类树脂进行功能化改性，可以提高其和其他高分子材料之间的粘接力，相容性和染色性能，拓宽了聚烯烃类树脂的应用范围。
对聚烯烃进行接枝改性是聚烯烃类树脂功能化改性中的重要手段之一。马来酸酐熔融接枝聚乙烯是一种改善聚乙烯极性的常用方法，然而熔融接枝法存在的难题是聚乙烯在马来酸酐及过氧化物的作用下会发生交联反应，这种交联反应造成体系的粘度大幅度增加，流动性能变差和挤出困难。某些富电子的添加剂或链转移剂在马来酸酐熔融接枝过程中有很好的抑制交联反应，从而大大降低了产物的凝胶含量。
发明内容
本发明的目的是通过助剂计量加入装置，按设计要求的顺序加入引发剂、极性基团、富电子添加剂或链转移剂，来控制熔融接技反应过程中发生的交联副反应。
为达到上述目的：本发明的枝术方案如下：控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺，其特征是在熔融接枝反应过程中，通过先后顺序加入助剂的方法，来控制熔融接技反应过程中发生的交联副反应，所述助剂包括引发剂、极性基团和交联抑制剂。
一般地，上述控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺，是在单螺杆挤出反应塑料挤出机的熔融反应段按计量加入装置的位置顺序，同时加入引发剂、极性基团和交联抑制剂。
进一步地，是在加料塑化段结束后，熔融反应段的第二个螺槽起依次分别设置三个计量加入装置，第一个计量加入装置后隔两个螺槽设置第二个计量加入装置，第二个计量加入装置后隔两个螺槽设置第三个计量加入装置。
进一步地，是在第一个计量加入装置按配方加入引发剂，在第二个计量加入装置按配方加入极性基团，在第三个计量加入装置按配方加入交联抑制剂，三个计量加入装置同时开启。
所述熔融接技反应的基础树脂是聚烯烃类树脂，选自PE、POE、TPE树脂中的一种或几种组合。
所述极性基团选自马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯中的一种或几种组合。
所述交联抑制剂为富电子添加剂或链转移剂。
所述引发剂、交联抑制剂均为该领域所常用的，比如引发剂可以采用DCP（过氧化二异丙苯），交联抑制剂可以采用亚磷酸二苯酯。
本发明上述助剂的添加量也是该领域所熟知的，可以根据实际需要配方设计。
通常地，本发明是先将需改性的聚烯烃类树脂加入单螺杆挤出反应塑料挤出机的料斗中，进行塑化挤出。在熔融反应段的第一个计量加入装置按配方设计加入引发剂，在第二个计量加入装置按配方设计加入极性基团，在第三个计量加入装置按配方设计加入富电子添加剂或链转移剂，从而达到提高接枝率、降低或消除交联副反应的目的。
本发明通过助剂计量加入装置，按设计要求的顺序加入引发剂、极性基团、交联抑制剂，来控制熔融接技反应过程中发生的交联副反应，在提高接技率的条件下，有效地控制了交联副反应。本发明方法生产的马来酸酐接枝聚乙烯，因为具有较高的接枝率，提高了此类高分子功能材料的应用效果，拓宽了应用领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明加以详细描述。
实施例
控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺，先将需改性的聚烯烃类树脂加入单螺杆挤出反应塑料挤出机的料斗中，进行塑化挤出。
实施例中，在加料塑化段结束后，熔融反应段的第二个螺槽起依次分别设置三个计量加入装置，第一个计量加入装置后隔两个螺槽设置第二个计量加入装置，第二个计量加入装置后隔两个螺槽设置第三个计量加入装置。
实施例在第一个计量加入装置按配方加入引发剂，在第二个计量加入装置按配方加入极性基团，在第三个计量加入装置按配方加入交联抑制剂，三个计量加入装置同时开启。反应挤出、拉条、冷却、切粒制成高分子功能材料。
实施例：马来酸酐接枝聚乙烯配方如下（重量百分含量）：
LLDPE 100%；
DCP 0.8%；
马来酸酐 1.5%；
亚磷酸二苯酯 1.0%。
对比例
将需改性的聚烯烃类树脂和引发剂、极性基团、富电子添加剂或链转移剂同时倒入搅拌机充分混匀后，加入单螺杆挤出反应塑料挤出机的料斗中，反应挤出、拉条、冷却、切粒制成。
对比例：马来酸酐接枝聚乙烯配方如下（重量百分含量）：
LLDPE 100%；
DCP 0.8%；
马来酸酐 1.5%。
亚磷酸二苯酯 1.0%。
马来酸酐接枝聚乙烯实验结果数据对比
Figure DEST_PATH_IMAGE001
说明：熔体流动速率测试标准：GB3682；
接枝率=[M(V2-V1)×98] ×100%/m(其中M—草酸的摩尔浓度，V2—草酸溶液标定10Mlkoh-乙醇溶液所消耗的体积，V1—草酸溶液滴定接枝物所消耗的体积，m—接枝纯化物的质量)；
凝胶含量=（W3-W1）×100%/(W2-W1)(其中W1—铜网及包装线的质量，W2—装入试样后网包的质量，W3—抽提后网包的质量) 。
从以上实施例数据对比可以看出，本发明采用通过助剂计量加入装置，按设计要求的顺序加入引发剂、极性基团、交联抑制剂，来控制熔融接技反应过程中发生的交联副反应，取得了很好的效果，在提高接技率的条件下，有效地控制了交联副反应。这种方法生产的马来酸酐接枝聚乙烯，因为具有较高的接枝率，提高了此类高分子功能材料的应用效果，拓宽了应用领域。

Claims (4)

1.一种控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺，其特征是在熔融接枝反应过程中，通过先后顺序加入助剂的方法，来控制熔融接技反应过程中发生的交联副反应，所述助剂包括引发剂、极性基团和交联抑制剂；在单螺杆挤出反应塑料挤出机的熔融反应段按计量加入装置的位置顺序，同时加入引发剂、极性基团和交联抑制剂，即在加料塑化段结束后，熔融反应段的第二个螺槽起依次分别设置三个计量加入装置，第一个计量加入装置后隔两个螺槽设置第二个计量加入装置，第二个计量加入装置后隔两个螺槽设置第三个计量加入装置，在第一个计量加入装置按配方加入引发剂，在第二个计量加入装置按配方加入极性基团，在第三个计量加入装置按配方加入交联抑制剂，三个计量加入装置同时开启。
2.如权利要求1所述控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺，其特征是熔融接技反应的基础树脂是聚烯烃类树脂，选自PE、POE、TPE树脂中的一种或几种组合。
3.如权利要求1所述控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺，其特征是所述极性基团选自马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯中的一种或几种树脂的组合。
4.如权利要求1所述控制接枝反应过程中产生交联副反应的工艺，其特征是交联抑制剂为富电子添加剂或链转移剂。
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