本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交聯(lián)劑及其制備方法，以及該交聯(lián)劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

聚丙烯(PP)作為一種可降解高分子材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)藥品性，是目前增長最快、產(chǎn)量最高的高分子材料之一。近年來，在汽車及家裝行業(yè)，聚丙烯覆膜已逐步取代軟質(zhì)PVC進(jìn)入中高端領(lǐng)域，其原因是聚丙烯覆膜材料在成型過程中不需要添加增塑劑，大大簡化了加工工藝，而且在后期的使用過程中，也不會由于增塑劑的緩慢析出而產(chǎn)生毒性。

但是，傳統(tǒng)聚丙烯覆膜材料在熱貼合過程中往往由于自身耐熱性不足，導(dǎo)致表面圖案紋理變形甚至塌陷，影響產(chǎn)品外觀。輻射交聯(lián)作為提高高分子材料耐熱性的一種重要手段，在聚丙烯覆膜及泡沫產(chǎn)品的成型中已有應(yīng)用。聚丙烯屬于輻射裂解型材料，因此，在其輻照工藝中通常需要添加液態(tài)的乙烯基多官能團(tuán)單體，如TAIC、TMPTA、PETA、TPGDA等，以降低總的吸收劑量并促進(jìn)聚丙烯的交聯(lián)。但是，目前所采用的小分子交聯(lián)促進(jìn)劑易揮發(fā)，且?guī)в械投拘?。因此，輻射過程中未參與反應(yīng)呈游離狀態(tài)的交聯(lián)促進(jìn)劑，會在產(chǎn)品使用后期緩慢析出，并向周圍環(huán)境中釋放一定氣味。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種交聯(lián)劑及其制備方法，其為端烯基改性的聚烯烴，與聚丙烯基體具有良好的相容性，在輻照條件下可有效促進(jìn)聚丙烯的交聯(lián)。

本發(fā)明的另一目的在于提供由該交聯(lián)劑制備的聚丙烯覆膜材料及其制備方法，該聚丙烯覆膜材料在后期使用過程中穩(wěn)定性高，不會產(chǎn)生異味。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種交聯(lián)劑，其特征在于，所述交聯(lián)劑是由馬來酸酐接枝聚烯烴和甲基丙烯酸縮水甘油酯反應(yīng)得到的；

其中，所述馬來酸酐接枝聚烯烴的接枝率高于5％。

接枝率的高低與聚烯烴上酯化反應(yīng)的位點(diǎn)的多少直接相關(guān)，進(jìn)而會影響酯化反應(yīng)后生成的大分子交聯(lián)劑上端烯基的數(shù)量。本方案中，馬來酸酐接枝聚烯烴的接枝率高于5％，使得交聯(lián)劑上具有足夠數(shù)量的端烯基，從而保證了交聯(lián)劑的交聯(lián)效果。

優(yōu)選的，所述馬來酸酐接枝聚烯烴為PP-g-MAH、POE-g-MAH、SEBS-g-MAH和SBS-g-MAH中的一種。

本發(fā)明還公開了該交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟：

取馬來酸酐接枝聚烯烴加入到密煉機(jī)中密煉，設(shè)定溫度160～180℃，轉(zhuǎn)速40～60rpm；待馬來酸酐接枝聚烯烴完全熔融后，依次加入三正丁胺和甲基丙烯酸縮水甘油酯，反應(yīng)5～15分鐘后出料，冷卻，破碎，即得所述交聯(lián)劑；所述甲基丙烯酸縮水甘油酯與馬來酸酐接枝聚烯烴的質(zhì)量比為(0.5～5):100，所述三正丁胺與馬來酸酐接枝聚烯烴的質(zhì)量比為(0.1～1):100。

上述反應(yīng)中，三正丁胺(TBA)作為反應(yīng)的催化劑，在TBA催化作用下，馬來酸酐接枝聚烯烴上的酸酐與甲基丙烯酸縮水甘油酯上的環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng)，生成帶有端烯基的大分子交聯(lián)劑。

本發(fā)明還公開了一種使用上述交聯(lián)劑制備的聚丙烯覆膜材料，所述聚丙烯覆膜材料是由所述交聯(lián)劑和聚丙烯經(jīng)輻照交聯(lián)制得。

優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑和聚丙烯的質(zhì)量比為(10～30):100。

優(yōu)選的，所述輻照的劑量為10～60kGy。

優(yōu)選的，所述馬來酸酐接枝聚烯烴為PP-g-MAH、POE-g-MAH、SEBS-g-MAH和SBS-g-MAH中的一種。

本發(fā)明還公開了上述聚丙烯覆膜材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將交聯(lián)劑和聚丙烯共混，得到共混物；

2)將得到的共混物成型、輻照交聯(lián)，得到聚丙烯覆膜材料。

優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑和聚丙烯的質(zhì)量比為(10～30):100，所述輻照的劑量為10～60kGy。

優(yōu)選的，所述馬來酸酐接枝聚烯烴為PP-g-MAH、POE-g-MAH、SEBS-g-MAH和SBS-g-MAH中的一種。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的交聯(lián)劑是一種帶有端烯基的聚烯烴，其與聚丙烯基體具有良好的相容性，在輻射條件下可有效促進(jìn)聚丙烯的交聯(lián)。

本發(fā)明的交聯(lián)劑是一種大分子的交聯(lián)劑，利用該交聯(lián)劑制備得到的聚丙烯覆膜材料，受自身尺寸限制，殘留的交聯(lián)劑很難從聚丙烯基體中析出，因此提高了聚丙烯覆膜材料產(chǎn)品在后期使用過程中的穩(wěn)定性；由于交聯(lián)劑很難析出，使得聚丙烯覆膜材料不會釋放異味，安全無毒。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合具體實(shí)施方式，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1

稱取100g的POE-g-MAH加入到密煉機(jī)中，設(shè)定溫度170℃，轉(zhuǎn)速50rpm，待其完全熔融后，先加入0.5g的TBA，然后加入1g的GMA，反應(yīng)5分鐘后出料，冷卻，破碎，獲得端烯基改性POE。

將聚丙烯和端烯基改性POE按100:10在高速混合機(jī)中混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過水冷卻后通過切粒機(jī)，獲得長度為3～5mm的共混粒子，將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，然后將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，經(jīng)過20kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。

實(shí)施例2

稱取100g的PP-g-MAH加入到密煉機(jī)中，設(shè)定溫度170℃，轉(zhuǎn)速50rpm，待其完全熔融后，先加入0.5g的TBA，然后加入1g的GMA，反應(yīng)8分鐘后出料，冷卻，破碎，獲得端烯基改性PP。

將聚丙烯和端烯基改性PP按100:10在高速混合機(jī)中混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過水冷卻后通過切粒機(jī)，獲得長度為3～5mm的共混粒子，將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，然后將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，經(jīng)過20kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。

實(shí)施例3

稱取100g的POE-g-MAH加入到密煉機(jī)中，設(shè)定溫度170℃，轉(zhuǎn)速50rpm，待其完全熔融后，先加入0.5g的TBA，然后加入2g的GMA，反應(yīng)8分鐘后出料，冷卻，破碎，獲得端烯基改性POE。

將聚丙烯和端烯基改性POE按100:15在高速混合機(jī)中混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過水冷卻后通過切粒機(jī)，獲得長度為3～5mm的共混粒子，將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，然后將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，經(jīng)過40kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。

實(shí)施例4

稱取100g的SEBS-g-MAH加入到密煉機(jī)中，設(shè)定溫度170℃，轉(zhuǎn)速50rpm，待其完全熔融后，先加入0.5g的TBA，然后加入5g的GMA，反應(yīng)12分鐘后出料，冷卻，破碎，獲得端烯基改性SEBS。

將聚丙烯和端烯基改性SEBS按100:20在高速混合機(jī)中混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過水冷卻后通過切粒機(jī)，獲得長度為3～5mm的共混粒子，將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，然后將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，經(jīng)過40kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。

對比例1

將聚丙烯與三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)按100:2的重量比在高速混合機(jī)中混合均勻后，添加到雙螺桿擠出機(jī)中，在170～190℃共混擠出，料條過水冷卻后通過切粒機(jī)，獲得長度為3～5mm的共混粒子，將共混粒子烘干至水分含量小于0.02％后，加入到流延機(jī)中，制備成厚度為0.5mm流延膜，然后將流延膜置于電子加速器中，在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，經(jīng)過25kGy的輻照，得到聚丙烯覆膜材料。

實(shí)驗(yàn)例

取實(shí)施例1-4和對比例1的聚丙烯覆膜材料，分別測定其凝膠含量、氣味等級和耐熱溫度，所得結(jié)果如表1所示。

表1實(shí)施例1-4和對比例1的聚丙烯覆膜材料的性能測試結(jié)果

從表1中可以看出，實(shí)施例2-4的聚丙烯覆膜材料，其凝膠含量都達(dá)到了46％以上，耐熱溫度都達(dá)到了114℃以上，且氣味等級都明顯低于對比例1，說明該聚丙烯覆膜材料，在保證良好的交聯(lián)程度和耐熱性能的基礎(chǔ)上，還減少了對外界的異味的釋放，更加安全環(huán)保。

對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。