專利名稱：一種熔融擠出低氣味pp接枝馬來酸酐及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸 酐及其制備方法。
背景技術(shù)：
PP塑料(Polypropylene，聚丙烯)為五大通用塑料之一，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，但PP塑 料具有強(qiáng)度差、易燃、低溫韌性差等諸多缺點(diǎn)，限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。對(duì)PP塑料進(jìn)行改性 (包括玻纖增強(qiáng)、阻燃、礦物填充等)，是擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域的主要途徑。PP塑料本身屬于非 極性聚合物，而改性用的填料，如玻纖、阻燃劑、礦物等均具有較高的極性，根據(jù)相似相容原 理，PP塑料與這些填料物理共混時(shí)，需要添加相容劑，進(jìn)而提高兩相界面的相容能力，否則， 樣件在注塑成型時(shí)會(huì)出現(xiàn)脫皮、分層的現(xiàn)象。PP接枝馬來酸酐就是為了提高PP塑料與其它填料相容性開發(fā)的一種相容劑，目 前產(chǎn)業(yè)化的PP接枝馬來酸酐主要是用過氧化二異丙苯作為引發(fā)劑，單體用唯一單體馬來 酸酐，存在的主要問題是PP接枝馬來酸酐在生產(chǎn)的時(shí)候產(chǎn)生很刺激性的氣味，作業(yè)環(huán)境較 差，不利于工人的身體健康。并且PP接枝馬來酸酐單體接枝率較低，對(duì)于提高PP塑料與其 它填料相容性的效果不是很理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐及其制備方法，該P(yáng)P接枝馬 來酸酐制備過程中氣味低、接枝率高。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐，按重量百分含量由以下組分組成PP92. 5 ‘ 98%
馬來酸酐0. 5 ^ 2%
苯乙烯0. 5 ^ 2%
過氧化二異丙苯0. 1 ^ 1. 5%
抗氧劑0. 1 一 2% ；其中，過氧化二異丙苯的外觀為白色至淡黃色粉末或固體，重量百分含量大于等 于98%，熔點(diǎn)45°C -55°C，活性氧含量9. 45%。上述的熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐的制備方法，包括以下步驟Si、按上述百分含量稱取馬來酸酐、過氧化二異丙苯、抗氧劑、PP和苯乙烯，并將稱 取的馬來酸酐、過氧化二異丙苯、抗氧劑加入到稱取的苯乙烯中攪拌，攪拌預(yù)定時(shí)間；并將 稱取的PP在80-85 °C烘干2-3h ；S2、將烘干后的PP和步驟Sl攪拌均勻后的苯乙烯混合物加入到高速配料攪拌機(jī) 中，攪拌預(yù)定時(shí)間；S3、將步驟S2攪拌后的混合物置于雙螺桿機(jī)中熔融擠出造粒。
其中，步驟S3中的工藝條件為雙螺桿一段溫度140 150°C、二段溫度150 160°C、三段溫度155 165°C，主螺桿轉(zhuǎn)速80-100轉(zhuǎn)/min，喂料螺桿轉(zhuǎn)速30-45轉(zhuǎn)/min。本發(fā)明由于采用特殊處理后的過氧化二異丙苯，刺激性氣味比較弱；同時(shí)引入了 第二單體苯乙烯，提高了 PP接枝馬來酸酐的接枝率，同時(shí)PP接枝馬來酸酐在制備過程中， 也不產(chǎn)生刺激性氣味，作業(yè)環(huán)境良好。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做一詳細(xì)的闡述。本發(fā)明的PP接枝馬來酸酐，按重量百分含量由以下組分組成PP 92.5 98%，馬 來酸酐0. 5 2 %，苯乙烯0. 5-2 %，過氧化二異丙苯0. 1-1. 5 %，抗氧劑0. 1 2 % ；即每 一百份重量份數(shù)的原料中包含PP 92. 5 98份；馬來酸酐0. 5 2份；苯乙烯0. 5-2份；過 氧化二異丙苯0. 1-1. 5份；抗氧劑0. 1 2份。其中，其中，過氧化二異丙苯的外觀為白色 至淡黃色粉末或固體，重量百分含量大于等于98 %，熔點(diǎn)45°C -55°C，活性氧含量9. 45 % ； 采用特殊處理過的過氧化二異丙苯刺激性氣味比較弱；同時(shí)引入了第二單體苯乙烯，提高 了 PP接枝馬來酸酐的接枝率，同時(shí)PP接枝馬來酸酐在制備過程中，也不產(chǎn)生刺激性氣味， 作業(yè)環(huán)境良好。在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述PP為低流動(dòng)性的聚丙烯原料，在230度、2. 16公斤的測(cè) 試條件下，熔體流動(dòng)指數(shù)分別為2. 5-2. 8g/10min ；牌號(hào)如EPS30R、3015等。在反應(yīng)過程中， PP在引發(fā)劑過氧化二異丙苯的作用下，會(huì)部分?jǐn)噫?，?dǎo)致材料流動(dòng)性明顯增大、力學(xué)性能下 降，因此在選擇原料時(shí)，選用流動(dòng)性偏低的PP，從而避免制備的成品有過高的流動(dòng)性和力學(xué) 性能的損失。在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述馬來酸酐(又名順丁烯二酸酐)重均分子量為98-99，熔 點(diǎn)52. 8°C，相對(duì)密度為1. 48g/cm3，純度為工業(yè)級(jí)。在該限制條件下的馬來酸酐的反應(yīng)活性 最高，從而可以進(jìn)一步獲得高接枝率的產(chǎn)品，而且工業(yè)級(jí)純度的馬來酸酐價(jià)格便宜，進(jìn)一步 降低產(chǎn)品的制作成本。需要說明的是，也可采用其他的引發(fā)劑來替代過氧化二異丙苯，例如，雙二五(化 學(xué)名2，5- 二甲基-2，5 二叔丁基過氧基己烷)。在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和/或亞磷酸酯類抗氧劑。這 兩種抗氧劑可單獨(dú)使用，也可共同使用。當(dāng)同時(shí)使用兩種抗氧劑時(shí)，其使用配比為1 1。 在具體應(yīng)用中，所述抗氧劑為四[β-<3，5-二特丁基-4-羥基苯基〉丙酸]季四醇酯或三 <2，4-二叔丁基酚〉亞磷酸酯。由于引發(fā)劑過氧化二異丙苯氧化作用較強(qiáng)，產(chǎn)品容易黃變， 因此，在制作過程中需要加入高效的抗氧劑，這兩種型號(hào)的抗氧劑的效果比較明顯。另外， 本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)需要，選擇其他適用的引發(fā)劑、抗氧劑。在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述苯乙烯重均分子量為104-105，熔點(diǎn)-30. 6°C，相對(duì)密度 0.90g/cm3 (水=lg/cm3)，純度為工業(yè)級(jí)。當(dāng)苯乙烯的重均分子量在104-105范圍內(nèi)，苯乙 烯的協(xié)效作用最佳，而且工業(yè)純度的苯乙烯價(jià)格便宜，降低產(chǎn)品的制作成本。上述本發(fā)明的PP接枝馬來酸酐的制備方法，包括以下步驟Si、按PP 92. 5 98%，馬來酸酐0.5 2%，苯乙烯0.5-2%，過氧化二異丙苯 0. 1-1. 5%，抗氧劑0. 1 2%稱取馬來酸酐、過氧化二異丙苯、抗氧劑、PP和苯乙烯，并將稱取的馬來酸酐、過氧化二異丙苯、抗氧劑加入到稱取的苯乙烯中攪拌，攪拌預(yù)定時(shí)間，該預(yù) 定時(shí)間可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置；并將稱取的PP在80-85°C烘干2-3h ；S2、將烘干后的PP和步驟Sl攪拌均勻后的苯乙烯混合物加入到高速配料攪拌機(jī) 中，攪拌預(yù)定時(shí)間，該預(yù)定時(shí)間可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置；S3、將步驟S2攪拌后的混合物置于雙螺桿機(jī)中熔融擠出造粒。其中，步驟S3中的工藝條件可以為雙螺桿一段溫度140 150°C、二段溫度 150 160°C、三段溫度155 165°C，主螺桿轉(zhuǎn)速80-100轉(zhuǎn)/min，喂料螺桿轉(zhuǎn)速30-45轉(zhuǎn) /min0下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述其中，PP牌號(hào)為EPS30R或3015，茂名石化生產(chǎn)；馬來酸酐牌號(hào)“粵僑”，廣東臺(tái)山 粵僑試劑塑料有限公司生產(chǎn)；苯乙烯牌號(hào)“華大”，產(chǎn)地為廣東省化學(xué)試劑工程技術(shù)研究開 發(fā)中心生產(chǎn)；抗氧劑牌號(hào)1010，產(chǎn)地瑞士汽巴公司生產(chǎn)；實(shí)施例1 將馬來酸酐2%，過氧化二異丙苯1. 5%，抗氧劑2%溶入到2%苯乙烯液體中，在 高速配料攪拌機(jī)中預(yù)混合3分鐘，然后加入烘好的92. 5% PP到高速配料攪拌機(jī)中，再接著 一起攪拌5分鐘。將攪拌好的混合物置于雙螺桿機(jī)中熔融擠出造粒，其工藝條件為雙螺桿 一段溫度140 150°C、二段溫度150 160°C、三段溫度155 165°C，主螺桿轉(zhuǎn)速80-100 轉(zhuǎn)/min，喂料螺桿轉(zhuǎn)速30-45轉(zhuǎn)/min。實(shí)施例2 將馬來酸酐1. 5%，過氧化二異丙苯1. 0%，抗氧劑1. 5%溶入到1. 5%苯乙烯液體 中，在高速配料攪拌機(jī)中預(yù)混合3分鐘，然后加入烘好的94. 5% PP到高速配料攪拌機(jī)中， 再接著一起攪拌5分鐘。將攪拌好的混合物置于雙螺桿機(jī)中熔融擠出造粒，其工藝條件為 雙螺桿一段溫度140 150°C、二段溫度150 160°C、三段溫度155 165°C，主螺桿轉(zhuǎn)速 80-100轉(zhuǎn)/min，喂料螺桿轉(zhuǎn)速30-45轉(zhuǎn)/min。實(shí)施例3 將馬來酸酐1. 0%，過氧化二異丙苯0. 8%，抗氧劑1. 0%溶入到1. 0%苯乙烯液體 中，在高速配料攪拌機(jī)中預(yù)混合3分鐘，然后加入烘好的96. 2 % PP到高速配料攪拌機(jī)中，接 著一起攪拌5分鐘，以備用。將攪拌好的混合物置于雙螺桿機(jī)中熔融擠出造粒，其工藝條件 為雙螺桿一段溫度140 150°C、二段溫度150 160°C、三段溫度155 165°C，主螺桿 轉(zhuǎn)速80-100轉(zhuǎn)/min，喂料螺桿轉(zhuǎn)速30-45轉(zhuǎn)/min。實(shí)施例4 將馬來酸酐0.8%，過氧化二異丙苯0.5%，抗氧劑0. 1 %溶入到1. 5 %苯乙烯液體 中，在高速配料攪拌機(jī)中預(yù)混合3分鐘，然后加入烘好的97. 1 % PP到高速配料攪拌機(jī)中，接 著一起攪拌5分鐘，以備用。將攪拌好的混合物置于雙螺桿機(jī)中熔融擠出造粒，其工藝條件 為雙螺桿一段溫度140 150°C、二段溫度150 160°C、三段溫度155 165°C，主螺桿 轉(zhuǎn)速80-100轉(zhuǎn)/min，喂料螺桿轉(zhuǎn)速30-45轉(zhuǎn)/min。實(shí)施例5:將馬來酸酐0.5%，過氧化二異丙苯0.1%，抗氧劑0. 9 %溶入到0. 5 %苯乙烯液體 中，在高速配料攪拌機(jī)中預(yù)混合3分鐘，然后加入烘好的98% PP到高速配料攪拌機(jī)中，接著一起攪拌5分鐘，以備用。將攪拌好的混合物置于雙螺桿機(jī)中熔融擠出造粒，其工藝條件 為雙螺桿一段溫度140 150°C、二段溫度150 160°C、三段溫度155 165°C，主螺桿 轉(zhuǎn)速80-100轉(zhuǎn)/min，喂料螺桿轉(zhuǎn)速30-45轉(zhuǎn)/min。下表1示出了本發(fā)明的PP接枝馬來酸酐的各實(shí)施例的組分比例，及本發(fā)明制備出 的低氣味PP接枝馬來酸酐應(yīng)用在成熟的PP加30%玻璃纖維體系配方中，與市場(chǎng)上PP接枝 馬來酸酐產(chǎn)品寧波能之光200A的性能對(duì)照數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
一種熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐，其特征在于按重量百分含量由以下組分組成PP92.5～98％馬來酸酐 0.5～2％苯乙烯0.5～2％過氧化二異丙苯0.1～1.5％抗氧劑0.1～2％；其中，過氧化二異丙苯的外觀為白色至淡黃色粉末或固體，重量百分含量大于等于98％，熔點(diǎn)45℃ 55℃，活性氧含量9.45％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐，其特征在于所 述PP為低流動(dòng)性的聚丙烯原料，在230度、2. 16公斤的測(cè)試條件下，熔體流動(dòng)指數(shù)為 2. 5-2. 8g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐，其特征在于所述馬來酸 酐重均分子量為98-99，熔點(diǎn)52. 8°C，相對(duì)密度為1. 48g/cm3，純度為工業(yè)級(jí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐，其特征在于所述苯乙烯 重均分子量為104-105，熔點(diǎn)-30. 6°C，相對(duì)密度0. 90g/cm3，純度為工業(yè)級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐，其特征在于所述抗氧劑 為四[β -<3，5- 二特丁基-4-羥基苯基 > 丙酸]季四醇酯或三<2，4- 二叔丁基酚 > 亞磷酸
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐的制備 方法，其特征在于，包括以下步驟51、按權(quán)利要求1所述百分含量稱取馬來酸酐、過氧化二異丙苯、抗氧劑、PP和苯乙烯， 并將稱取的馬來酸酐、過氧化二異丙苯、抗氧劑加入到稱取的苯乙烯中攪拌，攪拌預(yù)定時(shí) 間；并將稱取的PP在80-85 °C烘干2-3h ；52、將烘干后的PP和步驟Sl攪拌均勻后的苯乙烯混合物加入到高速配料攪拌機(jī)中，攪 拌預(yù)定時(shí)間；53、將步驟S2攪拌后的混合物置于雙螺桿機(jī)中熔融擠出造粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐的制備方法，其特征在于 步驟S3中的工藝條件為雙螺桿一段溫度140 150°C、二段溫度150 160°C、三段溫度155 165°C，主螺桿轉(zhuǎn)速80-100轉(zhuǎn)/min，喂料螺桿轉(zhuǎn)速30-45轉(zhuǎn)/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熔融擠出低氣味PP接枝馬來酸酐及其制備方法，按重量百分含量由以下組分組成PP 92.5～98％，馬來酸酐0.5～2％，苯乙烯0.5-2％，過氧化二異丙苯0.1-1.5％，抗氧劑0.1～2％；其中，過氧化二異丙苯的外觀為白色至淡黃色粉末或固體，重量百分含量大于等于98％，熔點(diǎn)45℃-55℃，活性氧含量9.45％。本發(fā)明由于采用特殊處理后的過氧化二異丙苯，刺激性氣味比較弱；并引入了第二單體苯乙烯，提高了PP接枝馬來酸酐的接枝率，同時(shí)PP接枝馬來酸酐在制備過程中，也不產(chǎn)生刺激性氣味，作業(yè)環(huán)境良好。
文檔編號(hào)C08L23/12GK101942061SQ20101028889
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者徐東, 徐永, 馬旭輝 申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司