[发明专利]一种抗氧化聚丙烯相容剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术方法领域，特别涉及一种抗氧化聚丙烯相容剂及其制备方法和应用。

背景技术

反应型高分子相容剂是制备高性能工程塑料合金的一种重要原料，亦是高性能高分子相容剂的发展趋势。制备反应型高分子相容剂可以通过极性单体与其它单体嵌段共聚获得，也可以通过将极性单体接枝共聚到聚合物分子链上来获得。嵌段共聚法需要从小分子单体开始反应，成本高、设备投资大、建设周期长、环境污染大。采用溶液接枝法或悬浮接枝法制备接枝共聚物同样也存在类似问题。倘若采用固相接枝法虽然可以减少环境污染，但要求被接枝物为粉体材料，且粒径越小越好，同样也需要反应釜间歇制备，时间长，成本高。目前国内最常用的制备反应型高分子相容剂的方法就是熔融接枝，特别是反应挤出接枝，可以连续化生产、成本低、设备要求低、环境污染小。

虽然国内采用很多方法提高反应型高分子相容剂产品的接枝效率和接枝率，减少单体残留，但产品中的引发剂残留以及长期储存易老化等关键技术难题仍未解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗氧化聚丙烯相容剂。

本发明的另一目的在于提供上述抗氧化聚丙烯相容剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述抗氧化聚丙烯相容剂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种抗氧化聚丙烯相容剂，由下述按重量份计的原料制成：聚丙烯100份、第一接枝单体0.5～3份、第二接枝单体0.5～3份、引发剂0.03～0.4份、反应型抗氧剂1～5份和多官能团单体1～4份；

所述的聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的至少一种；

所述的聚丙烯在230℃，2.16kg条件下熔体流动速率为2～3g/10min；

所述的第一接枝单体为马来酸酐（MAH）、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）中的至少一种；优选为马来酸酐；

所述的第二接枝单体为苯乙烯、双环戊二烯或醋酸乙烯酯中的至少一种；优选为苯乙烯；

所述的引发剂为烷基过氧化物、过氧化酯或二酰基过氧化物中的一种或至少两种；

所述的烷基过氧化物为二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯或双叔丁基过氧化二异丙苯中的至少一种；

所述的过氧化酯为过氧化苯甲酸叔丁酯或4,4－双-（过氧化叔丁基）戊酸正丁酯中的一种或两种；

所述的二酰基过氧化物为过氧化二苯甲酰、过氧化双（2,4－二氯苯甲酰）或过氧化对氯苯甲酰中的至少一种；

所述的反应型抗氧剂为含有不饱和双键且含有抗热氧基团的化合物，优选为N-（3-甲基丙烯酰氧代-2-羟甲基）-N’-苯基对苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)-甲基丙烯酰胺、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲苯甲基)-4-甲基苯酚丙烯酸酯和3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基丙烯酸酯等；

所述的多官能团单体为包含多个（指的是3个或3个以上）不饱和双键的化合物，优选为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯等；

所述的抗氧化聚丙烯相容剂的制备方法，包括下述步骤：将100重量份聚丙烯、0.5～3重量份第一接枝单体、0.5～3重量份第二接枝单体、0.03～0.4重量份引发剂、1～5重量份反应型抗氧剂和1～4重量份多官能团单体加入挤出机中，在150℃～200℃下进行反应，然后挤出造粒即可得到抗氧化聚丙烯相容剂。

所述的挤出机为双螺杆反应挤出机，该双螺杆反应挤出机包括四个喂料口；

所述的聚丙烯由双螺杆反应挤出机的第一喂料口（主喂料口）喂入；

所述的第一接枝单体由第二喂料口（侧喂料口）喂入；

所述的第二接枝单体由第三喂料口（侧喂料口）喂入；

所述的引发剂可以由任一喂料口喂入；

所述的反应型抗氧剂和所述的多官能团单体由第四喂料口（侧喂料口）喂入；

所述的挤出机以及全部喂料辅机都进行氮气保护，即喂料和反应过程在惰性气体气氛下进行。

上述抗氧化聚丙烯相容剂应用于制备抗氧化玻纤（GF）增强聚丙烯或抗氧化尼龙/聚丙烯合金，其中尼龙包含尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙6T/尼龙6共聚物等。