[发明专利]一种含氟接枝聚烯烃材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种含氟接枝聚烯烃材料的制备方法，包括：将聚烯烃粉料置于等离子体装置中，抽真空直至真空度小于等于200mTorr，依次通入氩气和含氟气体，通过等离子放电，使聚烯烃粉料表面预先接枝含氟单体；将制得的聚烯烃粉料置于空气中，使其表面的自由基转变成过氧键；向处理过的聚烯烃粉体中加入适量含氟单体、苯乙烯、过氧化物引发剂，进行预混得到含氟预混物；采用改性纳米氧化物与含氟预混物进行挤出共混反应，将得到的挤出物依次经过牵引、冷却、干燥和切粒制得含氟接枝聚烯烃材料。本发明工艺简单，所制备的聚烯烃改性剂，具有较高的含氟接枝率，可以作为功能母粒与聚烯烃共混，改善聚烯烃材料的表面性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料接枝改性技术领域，具体而言，涉及一种含氟接枝聚烯烃材料的制备方法。

背景技术

聚烯烃材料的改性材料很多采用低分子量的功能改性剂，但是其在共混改性时经常存在“湿刷”效应，导致聚烯烃与改性材料发生宏观相分离，影响整体改性效果。为了改善功能材料与基体之间的相容性，更大程度的发挥改性材料的功效，现有技术中通过等离子体处理并结合溶液接枝，将功能材料接枝到聚烯烃颗粒表面，以控制反应单体的接枝率，保证在聚烯烃颗粒上接上含氟基团。 但是，由于溶液接枝对生产场地要求严格，需要有较大的反应装置，且需进行废液处理，整体投入较大，且受限于环评要求，规模化生产受到了一定的限制。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种含氟接枝聚烯烃材料的制备方法，旨在提高聚烯烃材料的含氟接枝率的同时降低生产成本。

本发明提出了一种含氟接枝聚烯烃材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将聚烯烃粉料置于等离子体装置中，抽真空直至真空度小于等于200mTorr，依次通入氩气和含氟气体，通过等离子放电，使聚烯烃粉料表面预先接枝含氟单体，同时产生大量自由基；

步骤2，将所述步骤1制得的聚烯烃粉料取出、置于空气中，使所述聚烯烃粉料表面的自由基转变成过氧键；

步骤3，向处理过的聚烯烃粉体中加入适量含氟单体、苯乙烯 、过氧化物引发剂，进行预混得到含氟预混物；

步骤4，取适量含氟硅烷偶联剂与纳米氧化物进行共混，以对纳米氧化物进行改性处理；

步骤5，将所述步骤3中制备的含氟预混物与所述步骤4中得到的纳米氧化物进行挤出共混反应，将得到的挤出物依次经过牵引、冷却、干燥和切粒制得含氟接枝聚烯烃材料。

进一步地，上述制备方法中，所述聚烯烃粉料选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、耐热聚乙烯、超高分子量聚乙烯、均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和聚丁烯中的至少一种。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤1中，氩气与含氟气体的体积比为1:4-4:1。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤1中，等离子体处理功率为100-200W，处理时间为150-300s。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤1中，含氟气体为三氟丙烯和/或六氟丙烯。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤3中，含氟单体选自丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、聚全氟癸基乙烯等含氟及双键反应单体接枝聚合所产生的官能团 中的至少一种。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤3中，过氧化物引发剂选自过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化异丙基苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷和叔丁基过氧化苯甲酸酯中的至少一种。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤3中，预混的温度为20-60℃，混合时间30-60min。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤4中，纳米氧化物为纳米氧化硅、纳米氧化锆及纳米氧化锌中的至少一种。