[发明专利]一种含有羟基的聚丙烯及其制备方法

说明书

一种含有羟基的聚丙烯及其制备方法，聚丙烯中羟基基团重量含量为1‑20%，具体制备方法包括如下步骤：步骤（一）：将等规聚丙烯在110‑130℃下进行氯化，氯化反应溶剂为水溶液，控制氯气加入量得到氯化聚丙烯，干燥后氯化聚丙烯的氯化率为1%‑40%；步骤（二）：将步骤（一）得到的氯化聚丙烯在60‑120℃用溶剂溶解，顺序加入含有羟基的芳基化合物、羟基保护剂、催化剂，在60‑120℃下反应1‑10h，降温，过滤出溶剂，用盐酸稀溶液洗涤，然后再用碳酸氢钠溶液洗涤，水洗至产物呈中性，干燥，得含有羟基的聚丙烯。本发明工艺简单、可操作性强，解决了等离子法、贵金属催化法、生物法等催化剂昂贵、工艺设备复杂及反应条件苛刻等问题，聚丙烯的可印染性和生物相容性有很大提高。

技术领域

本发明属于聚烯烃化学改性技术领域，尤其涉及一种含有羟基的聚丙烯及其制备方法。

背景技术

聚丙烯作为通用塑料中生产和消费量最大的品种，在生产、生活中的应用越来越广泛。聚丙烯具有优良的耐化学试剂腐蚀性能、优异的力学性能、高的性价比，并且由于相对低的表面能和相对较高的耐化学性使其在膜材料中得到更多应用，但当聚丙烯需要与墨水、金属、极性聚合物、无机填料等粘合时，就会出现相容性问题，因此，对聚丙烯的极性化改性显得尤为重要。通常的改性包括羟基化、氨基化、环氧化、氯化等，羟基化聚丙烯具有良好的生物相容性，可以应用到医用材料上。使得聚丙烯羟基化改性的研究也越来越深入，主要的羟基化改性的方法有氧化法、生物法、贵金属催化法、聚丙烯降解法和等离子法等，这些方法都存在一定的局限性，如贵金属催化法，采用昂贵的铑催化剂和有机硼盐进行羟基化聚丙烯的制备，成本高，金属回收困难；而生物法需采用活性霉或在生物体内进行且需要较长的反应时间；等离子溅射法需要较大型的等离子设备，并且处理只能在表面上进行；氧化法则是采用强酸及铬酸溶液对聚丙烯制品进行表面处理，腐蚀性强，工艺要求高。

发明内容

为解决背景技术中提出的等离子法、贵金属催化法、生物法等催化剂昂贵，工艺设备复杂及反应条件苛刻等问题，本发明研究设计了一种含有羟基的聚丙烯及其制备方法，其目的在于：提供一种工艺简单、成本低、有效调节聚丙烯性能的含有羟基的聚丙烯及其制备方法。

本发明的技术解决方案：

一种含有羟基的聚丙烯及其制备方法，其特征在于：聚丙烯中羟基基团重量含量为1-40%，具体制备方法包括如下步骤：

步骤（一）：将等规聚丙烯在110-130℃下进行氯化，氯化反应溶剂为水溶液，控制氯气加入量得到氯化聚丙烯，干燥后氯化聚丙烯的氯化率为1%-40%；

步骤（二）：将步骤（一）得到的氯化聚丙烯在60-120℃用溶剂溶解，顺序加入含有羟基的芳基化合物、羟基保护剂、催化剂，在60-120℃下反应1-10h，降温，过滤出溶剂，用盐酸稀溶液洗涤，然后再用碳酸氢钠溶液洗涤，水洗至产物呈中性，干燥，得含有羟基的聚丙烯。

所述步骤（二）中的溶剂为己烷、环己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十氢萘、苯、甲苯、硝基苯、四氯化碳、二氯甲烷中的一种或两种以上，优选的，所述步骤（二）中的溶剂为环己烷、癸烷、苯、十氢萘中的一种或两种以上。

最优选的，所述步骤（二）中的溶剂为十氢萘。

所述步骤（二）中羟基的芳基化合物为苯酚、苯甲醇、苯乙醇、邻二苯酚、对苯二酚、2，6-二叔丁基苯酚、4-苯基丁醇、2-苯基-2-丙醇、2-苯基-1-丙醇、3-苯基-1-丙醇、4-苯基2-丁醇、4-苯基丁醇、2-苯基 2-丁醇中的一种或两种以上组成，羟基与羟基保护剂的比例为5:1~1:3。

所述步骤（二）中羟基保护剂为硼酸、磷酸、三乙基铝，三异丁基铝，羟基保护剂还可以先与羟基化合物反应然后再加入到步骤（二）所述的反应体系中。