[发明专利]一种高熔体强度丙烯聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高熔体强度丙烯聚合物及其制备方法。所述高熔体强度丙烯聚合物，为一种交联聚丙烯，具有下式I所示的结构：式I中，R₁选自H、C_1‑12烷基、C_1‑12烷氧基、C_3‑6环烷基、C_3‑6环烷基氧基、3‑6元杂环基、3‑6元杂环基氧基、C_6‑12芳基、C_6‑12芳基氧基或5‑12元杂芳基；R₂选自化学键、C_1‑12亚烷基或‑R₁₁‑COO‑R₁₂‑，其中R₁₁，R₁₂相同或不同，彼此独立地选自化学键或C_1‑12亚烷基；为聚丙烯。其制备方法为在密闭反应釜中加入聚丙烯和界面剂，搅拌；然后加入引发剂和多官能团单体，搅拌反应，得到所述的高熔体强度丙烯聚合物。本发明采用反应温度较低的固相接枝法进行接枝改性，聚丙烯的降解倾向小，熔体质量有明显提高。

技术领域

本发明涉及聚丙烯技术领域，具体涉及一种高熔体强度丙烯聚合物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是目前世界上应用最广泛，产量增长最快的树脂之一。但是由于Ziegler-Natta和茂金属催化剂催化生产的普通商品PP均为线性结构，导致其存在分子量分布相对较窄、熔体强度低和耐熔垂性能差等缺陷，从而大大限制了其在发泡、热成型、吹塑、挤出涂覆等方面的应用。因此，提高PP熔体强度是聚丙烯新产品开发中的重要课题。

目前，提高聚丙烯熔体强度的方法主要有三种：一种是直接对聚丙烯分子结构进行调整，提高接枝率及侧链长度；另一种是将聚丙烯与其他化合物进行反应接枝改性，通过引入长支链结构、微交联结构等提高聚丙烯的熔体强度；再一种是聚丙烯与其他聚合物进行共混改性，如将聚丙烯同聚乙烯等进行共混。

目前已有许多通过PP接枝和部分交联制备高熔体强度聚丙烯(HMSPP)的方法，主要包括射线辐照法和反应挤出法。

Montell公司在射线辐照法制备HMSPP方面处于国际领先地位，到目前为止已经拥有多个Profax牌号的HMSPP商品。

反应挤出法是聚合物在挤出过程中发生交联、接枝、降解等化学反应的加工成型方法，具有方便快捷、成本低、可控性强、可连续加工等优点。

Nachtigall,S(Nzchtigall,S.,et al.Journal of Applied Polymer Science,1999,72(10),1313-1319)等和Wang，Z(Wang,Z.,et al.Polymer International,2005,54(2),442-447)等采用乙烯基硅氧烷为接枝单体通过反应挤出法先制备乙烯基硅烷接枝聚丙烯(PP-g-VTES)，之后将PP-g-VTES水煮交联形成含有长支链和高熔体强度聚丙烯，此法虽只需一步反应挤出，但需要后续水煮过程，程序复杂，对成型制品的厚度要求很高。且反应挤出过程温度高，反应过程中聚丙烯降解反应剧烈，影响产品性能。

中国专利(公开号CN104356305 A)公开了一种基于固相接枝制备高熔体强度聚丙烯的方法。此法所用接枝单体为丙烯酸酯类，接枝单体用量大，反应效率低，影响其经济性和工业化前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于固相微交联反应一步法制备高熔体强度丙烯聚合物的高效、低成本的方法，该方法制备的丙烯聚合物兼具高熔体强度和优异力学性能，极具应用前景。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种高熔体强度丙烯聚合物，为一种交联聚丙烯，具有下式I所示的结构：