[发明专利]低色度高酸值高分子量马来化聚丙烯

说明书

发明领域

本发明涉及更高酸值更高分子量更低色度的新型马来化聚丙烯。同时，本发明也涉及新型的聚丙烯马来化方法，该方法利用低流率的聚丙烯，包括聚丙烯，马来酐和自由基引发剂的确定比例。

发明背景

在聚烯上接枝单体已众所周知(参见M.P.Stevens所著‘PolymerChemistry’，(Addison-Wesley)，1975，pp.196-202)。马来化是一种马来酐接枝到聚合物主链的接枝形式。聚烯马来化至少可分为三类：聚乙烯马来化，聚丙烯马来化，丙烯和乙烯或其它单体共聚物的马来化。

由于交联的原因，除非进行特殊的处理，聚丙烯马来化制备高分子量的产物将导致熔体指数的显著下降(例如参见“Journal of Applied PolymerScience”，44，1941，N.G.Gaylord等人(1992)；和美国专利4,026,967；4,028,436；4 031,062；4,071,494；4,218,263；4,315,863；4,347,341；4,358,564；4,376,855；4,506,056；4,632,962；4,780,228；4,987,190；和5,021,510)。相反，由于马来化过程中的裂解作用聚丙烯马来化制备低分子量产物将导致流率急剧上升(例如参见美国专利3,414,551；3,480,580；3,481,910；3,642,722；3,862,265；3,932,368；4,003,874；4,548,993；和4,613,679)。文献中有些参考文献忽略了聚乙烯与聚丙烯马来化间的区别，并将分别仅对聚乙烯或聚丙烯有利的条件作为聚烯马来化的条件，对聚烯马来化进行权利要求。一般说来，由于二者马来化化学过程性质的不同，聚丙烯马来化的条件对于聚乙烯并不理想：聚丙烯裂解为低分子量而聚乙烯交联成高分子量产物。美国专利4,404,312中即可看出。丙烯和乙烯或其它单体的共聚物马来化遵循其主要组分的模式。

聚丙烯马来化也可进一步细分为批处理或连续处理两种方法。批处理方法中，所有反应物及产物在整个分批制备期间均处于反应体系。由于成本较高，批处理马来化方法一般不适于商业领域。因存在启动和提纯成本，批处理方法本来就更昂贵一些。

在前文献中报导的马来化聚丙烯(maleated polypropylene′s)，根据溶剂是否引入可分为两种产品类型，或者根据溶剂引入到反应过程还是引入到马来化产品的处理过程也可分为两种类型。在美国专利3,414,551；4,506,056；和5,001,197中，产品的处理包括马来化聚丙烯溶解于一溶剂后沉淀，或用一溶剂洗涤。这样处理可除去可溶组分并改变表观分子量和酸值。使用挤出机的方法制备产品，其中溶剂可溶组分得以保留。另外，挤出机方法通常能与该方法后继阶段除去易挥发低分子量组分的真空系统结合。这样，不同于从溶剂方法制得的产品或在产品处理中使用溶剂制得的产品，挤出机制得的产品必然包含不同的组分。

聚烯马来化作用的另一分类方法与反应过程的状态有关。溶剂方法，或加入溶剂来溶胀聚丙烯的方法(参见美国专利4,370,450)与融熔聚烯烃(无溶剂)的方法相比通常在较低的温度下进行。这些方法仅引起聚丙烯表面的马来化，而表层下大部分聚丙烯则没有进行马来化。使用熔融聚丙烯引起全部聚丙烯的无规马来化。如必须进行溶剂的回收/纯化，溶剂方法也较为昂贵。如马来化过程中必然产生易挥发副产品，溶剂的纯化就更为昂贵。如果用水作″溶剂″，聚丙烯不溶于水，反应一定仅在聚丙烯固体表面进行，而且在水溶液方法中，马来酐与水生成马来酸。显然，这两种方法中含水的方法有别于无水的方法。由于融熔法的结束步不存在溶剂的纯化或再利用，因此融熔法从环境角度来说更为清洁，同时也较为经济。