[发明专利]一种聚丙烯共混体系表面紫外接枝聚合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合物表面改性领域，特别涉及聚丙烯共混体系紫外接枝的方法。

背景技术

聚丙烯作为五大通用塑料之一其来源丰富，设备成本低，具有优异的化学稳定性、成型加工性、综合物理机械性能优异等特点，被广泛应用于化工、电器、汽车、建筑等行业；但由于其材料表面高度的疏水性，使其染色性、粘合性、与其它极性聚合物的相容性差，这些不足限制了PP的应用，为了克服这一缺点，常常采用共聚、接枝、物理吸附等方法对PP板材进行改性。而接枝是一种常采用的高分子材料改性方法，接枝反应按照自由基引发方式的不同又分为热接枝、光接枝、辐射接枝等，其中，紫外光引发的接枝聚合因能达到表面改性的目的，还不影响材料本体性能，对基体材料无损害。污染小，效率较高，室温反应，设备成本低，易于控制，具有广泛的应用前景。但是聚丙烯结晶度较高，表面接枝改性较难，现有技术中利用紫外接枝聚丙烯接枝率很低，很难对其表面性质有很大的改性。

发明内容

本发明克服现有技术中聚丙烯接枝率低的不足，提供一种聚丙烯共混体系表面紫外接枝聚合物的方法，采用简单的工艺，廉价易得的原料，用紫外诱导引发接枝聚合，获得了良好的效果。

本发明所采用的技术方案如下：一种聚丙烯共混体系表面紫外接枝聚合物的方法，步骤如下：

（1）将PP与EPDM共混、压片及表面处理，制成共混板材；

（2）反应溶液的配制：将引发剂及单体溶于溶剂中，制得反应溶液；

（3）共混板材表面接枝：将步骤（1）中制得的共混板材进行预紫外辐射，将步骤（2）中配得的反应溶液涂覆于经过预紫外辐射的共混板材表面，每平方厘米涂覆0.1-0.4ml，再进行二次紫外辐射，最后经水洗、干燥即可制得表面接枝的共混板材样品。

作为优选，步骤（1）所述的共混板材中EPDM质量百分数为1%～35%。

进一步地，步骤（1）具体步骤为：将EPDM与聚丙烯配制成EPDM/PP共混物，用转矩流变仪将配制成的EPDM/PP共混物密炼或挤出成样品，密炼或挤出温度为165-175℃，密炼或挤出时间为5-10min，转子转速为30-35r/min，将制成的共混样品放入平板硫化仪上压片，制成共混板材，温度为165-175℃，压力为10～15MPa。将制成的共混板材放入丙酮溶液中，超声波洗涤，10～15min/次，洗涤4～5次，取出后用蒸馏水冲洗，放置于60～65℃真空干燥箱，干燥24h。

作为优选，步骤（2）所述的引发剂为安息香双甲醚或二苯甲酮；所述的单体为丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯中一种或多种。

作为优选，步骤（2）所述的溶剂为丙酮、乙醇或丙酮与乙醇的混合溶液，选用丙酮与乙醇的混合溶剂时乙醇在混合溶剂中的质量百分浓度为20%～80%。

作为优选，步骤（2）所述的单体与溶剂的质量比为1:112～1:22；引发剂与溶剂的质量比为1:249～1：25。

作为优选，步骤（3）所述的预紫外辐射条件为辐射时间为25～65min，辐射距离为5～25cm；所述的二次辐射时间为15～35min。

作为优选，步骤（3）所述的将反应溶液涂覆于经过预紫外辐射的共混板材表面时反应溶液涂覆量为每平方厘米涂覆0.1-0.4ml。

具体地，步骤（3）所述的水洗、干燥步骤为：将第二次辐射后的板材放入蒸馏水中，用超声波洗涤，洗涤次数3～4次，每次4～5min，然后放入放置于60～65℃真空干燥箱干燥，干燥5～10h。

与现有的技术相比，本发明具有如下优点：

（1）加入了三元乙丙橡胶，增加了板材中双键的数量，使接枝效果更加明显，从而使亲水性明显改善。

（2）聚丙烯中加入三元乙丙橡胶后，材料结晶度相对降低，并且三元乙丙橡胶中含有丙烯单元，两者相容性较好，对材料性能影响不大。

（2）操作工艺简易，接枝效果明显，所使用原料皆为市售品，不需经过复杂的提纯过程即可使用，且价格低廉，容易获得。

（3）采用紫外诱导引发接枝聚合，操作简单，反应时间短，环境污染小且采用自由基聚合反应机理进行接枝，理论成熟，具有广阔的工业化应用前景。

附图说明

图1是实施例1接枝PAAM的PP与EPDM共混板材表面的ATR-FTIR谱图。

图2是实施例1接枝PAAM的PP与EPDM共混板材表面的SEM谱图。

图3是实施例1接枝PAAM的PP与EPDM共混板材表面与水的接触角图像。