专利名称：一种熔融挤出低气味pp接枝马来酸酐及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种熔融挤出低气味PP接枝马来酸 酐及其制备方法。
背景技术：
PP塑料(Polypropylene，聚丙烯)为五大通用塑料之一，应用领域广泛，但PP塑 料具有强度差、易燃、低温韧性差等诸多缺点，限制了其进一步的应用。对PP塑料进行改性 (包括玻纤增强、阻燃、矿物填充等)，是扩展其应用领域的主要途径。PP塑料本身属于非 极性聚合物，而改性用的填料，如玻纤、阻燃剂、矿物等均具有较高的极性，根据相似相容原 理，PP塑料与这些填料物理共混时，需要添加相容剂，进而提高两相界面的相容能力，否则， 样件在注塑成型时会出现脱皮、分层的现象。PP接枝马来酸酐就是为了提高PP塑料与其它填料相容性开发的一种相容剂，目 前产业化的PP接枝马来酸酐主要是用过氧化二异丙苯作为引发剂，单体用唯一单体马来 酸酐，存在的主要问题是PP接枝马来酸酐在生产的时候产生很刺激性的气味，作业环境较 差，不利于工人的身体健康。并且PP接枝马来酸酐单体接枝率较低，对于提高PP塑料与其 它填料相容性的效果不是很理想。
发明内容
本发明提供了一种熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐及其制备方法，该PP接枝马 来酸酐制备过程中气味低、接枝率高。本发明的技术方案是一种熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐，按重量百分含量由以下组分组成PP92. 5 ‘ 98%
马来酸酐0. 5 ^ 2%
苯乙烯0. 5 ^ 2%
过氧化二异丙苯0. 1 ^ 1. 5%
抗氧剂0. 1 一 2% ；其中，过氧化二异丙苯的外观为白色至淡黄色粉末或固体，重量百分含量大于等 于98%，熔点45°C -55°C，活性氧含量9. 45%。上述的熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐的制备方法，包括以下步骤Si、按上述百分含量称取马来酸酐、过氧化二异丙苯、抗氧剂、PP和苯乙烯，并将称 取的马来酸酐、过氧化二异丙苯、抗氧剂加入到称取的苯乙烯中搅拌，搅拌预定时间；并将 称取的PP在80-85 °C烘干2-3h ；S2、将烘干后的PP和步骤Sl搅拌均勻后的苯乙烯混合物加入到高速配料搅拌机 中，搅拌预定时间；S3、将步骤S2搅拌后的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒。
其中，步骤S3中的工艺条件为双螺杆一段温度140 150°C、二段温度150 160°C、三段温度155 165°C，主螺杆转速80-100转/min，喂料螺杆转速30-45转/min。本发明由于采用特殊处理后的过氧化二异丙苯，刺激性气味比较弱；同时引入了 第二单体苯乙烯，提高了 PP接枝马来酸酐的接枝率，同时PP接枝马来酸酐在制备过程中， 也不产生刺激性气味，作业环境良好。
具体实施例方式下面对本发明的具体实施例做一详细的阐述。本发明的PP接枝马来酸酐，按重量百分含量由以下组分组成PP 92.5 98%，马 来酸酐0. 5 2 %，苯乙烯0. 5-2 %，过氧化二异丙苯0. 1-1. 5 %，抗氧剂0. 1 2 % ；即每 一百份重量份数的原料中包含PP 92. 5 98份；马来酸酐0. 5 2份；苯乙烯0. 5-2份；过 氧化二异丙苯0. 1-1. 5份；抗氧剂0. 1 2份。其中，其中，过氧化二异丙苯的外观为白色 至淡黄色粉末或固体，重量百分含量大于等于98 %，熔点45°C -55°C，活性氧含量9. 45 % ； 采用特殊处理过的过氧化二异丙苯刺激性气味比较弱；同时引入了第二单体苯乙烯，提高 了 PP接枝马来酸酐的接枝率，同时PP接枝马来酸酐在制备过程中，也不产生刺激性气味， 作业环境良好。在一较优实施例中，所述PP为低流动性的聚丙烯原料，在230度、2. 16公斤的测 试条件下，熔体流动指数分别为2. 5-2. 8g/10min ；牌号如EPS30R、3015等。在反应过程中， PP在引发剂过氧化二异丙苯的作用下，会部分断链，导致材料流动性明显增大、力学性能下 降，因此在选择原料时，选用流动性偏低的PP，从而避免制备的成品有过高的流动性和力学 性能的损失。在一较优实施例中，所述马来酸酐(又名顺丁烯二酸酐)重均分子量为98-99，熔 点52. 8°C，相对密度为1. 48g/cm3，纯度为工业级。在该限制条件下的马来酸酐的反应活性 最高，从而可以进一步获得高接枝率的产品，而且工业级纯度的马来酸酐价格便宜，进一步 降低产品的制作成本。需要说明的是，也可采用其他的引发剂来替代过氧化二异丙苯，例如，双二五(化 学名2，5- 二甲基-2，5 二叔丁基过氧基己烷)。在一较优实施例中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。这 两种抗氧剂可单独使用，也可共同使用。当同时使用两种抗氧剂时，其使用配比为1 1。 在具体应用中，所述抗氧剂为四[β-<3，5-二特丁基-4-羟基苯基〉丙酸]季四醇酯或三 <2，4-二叔丁基酚〉亚磷酸酯。由于引发剂过氧化二异丙苯氧化作用较强，产品容易黄变， 因此，在制作过程中需要加入高效的抗氧剂，这两种型号的抗氧剂的效果比较明显。另外， 本领域技术人员也可以根据需要，选择其他适用的引发剂、抗氧剂。在一较优实施例中，所述苯乙烯重均分子量为104-105，熔点-30. 6°C，相对密度 0.90g/cm3 (水=lg/cm3)，纯度为工业级。当苯乙烯的重均分子量在104-105范围内，苯乙 烯的协效作用最佳，而且工业纯度的苯乙烯价格便宜，降低产品的制作成本。上述本发明的PP接枝马来酸酐的制备方法，包括以下步骤Si、按PP 92. 5 98%，马来酸酐0.5 2%，苯乙烯0.5-2%，过氧化二异丙苯 0. 1-1. 5%，抗氧剂0. 1 2%称取马来酸酐、过氧化二异丙苯、抗氧剂、PP和苯乙烯，并将称取的马来酸酐、过氧化二异丙苯、抗氧剂加入到称取的苯乙烯中搅拌，搅拌预定时间，该预 定时间可以根据需要进行设置；并将称取的PP在80-85°C烘干2-3h ；S2、将烘干后的PP和步骤Sl搅拌均勻后的苯乙烯混合物加入到高速配料搅拌机 中，搅拌预定时间，该预定时间可以根据需要进行设置；S3、将步骤S2搅拌后的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒。其中，步骤S3中的工艺条件可以为双螺杆一段温度140 150°C、二段温度 150 160°C、三段温度155 165°C，主螺杆转速80-100转/min，喂料螺杆转速30-45转 /min0下面通过实施例对本发明进行进一步阐述其中，PP牌号为EPS30R或3015，茂名石化生产；马来酸酐牌号“粤侨”，广东台山 粤侨试剂塑料有限公司生产；苯乙烯牌号“华大”，产地为广东省化学试剂工程技术研究开 发中心生产；抗氧剂牌号1010，产地瑞士汽巴公司生产；实施例1 将马来酸酐2%，过氧化二异丙苯1. 5%，抗氧剂2%溶入到2%苯乙烯液体中，在 高速配料搅拌机中预混合3分钟，然后加入烘好的92. 5% PP到高速配料搅拌机中，再接着 一起搅拌5分钟。将搅拌好的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒，其工艺条件为双螺杆 一段温度140 150°C、二段温度150 160°C、三段温度155 165°C，主螺杆转速80-100 转/min，喂料螺杆转速30-45转/min。实施例2 将马来酸酐1. 5%，过氧化二异丙苯1. 0%，抗氧剂1. 5%溶入到1. 5%苯乙烯液体 中，在高速配料搅拌机中预混合3分钟，然后加入烘好的94. 5% PP到高速配料搅拌机中， 再接着一起搅拌5分钟。将搅拌好的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒，其工艺条件为 双螺杆一段温度140 150°C、二段温度150 160°C、三段温度155 165°C，主螺杆转速 80-100转/min，喂料螺杆转速30-45转/min。实施例3 将马来酸酐1. 0%，过氧化二异丙苯0. 8%，抗氧剂1. 0%溶入到1. 0%苯乙烯液体 中，在高速配料搅拌机中预混合3分钟，然后加入烘好的96. 2 % PP到高速配料搅拌机中，接 着一起搅拌5分钟，以备用。将搅拌好的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒，其工艺条件 为双螺杆一段温度140 150°C、二段温度150 160°C、三段温度155 165°C，主螺杆 转速80-100转/min，喂料螺杆转速30-45转/min。实施例4 将马来酸酐0.8%，过氧化二异丙苯0.5%，抗氧剂0. 1 %溶入到1. 5 %苯乙烯液体 中，在高速配料搅拌机中预混合3分钟，然后加入烘好的97. 1 % PP到高速配料搅拌机中，接 着一起搅拌5分钟，以备用。将搅拌好的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒，其工艺条件 为双螺杆一段温度140 150°C、二段温度150 160°C、三段温度155 165°C，主螺杆 转速80-100转/min，喂料螺杆转速30-45转/min。实施例5:将马来酸酐0.5%，过氧化二异丙苯0.1%，抗氧剂0. 9 %溶入到0. 5 %苯乙烯液体 中，在高速配料搅拌机中预混合3分钟，然后加入烘好的98% PP到高速配料搅拌机中，接着一起搅拌5分钟，以备用。将搅拌好的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒，其工艺条件 为双螺杆一段温度140 150°C、二段温度150 160°C、三段温度155 165°C，主螺杆 转速80-100转/min，喂料螺杆转速30-45转/min。下表1示出了本发明的PP接枝马来酸酐的各实施例的组分比例，及本发明制备出 的低气味PP接枝马来酸酐应用在成熟的PP加30%玻璃纤维体系配方中，与市场上PP接枝 马来酸酐产品宁波能之光200A的性能对照数据
权利要求
一种熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐，其特征在于按重量百分含量由以下组分组成PP92.5～98％马来酸酐 0.5～2％苯乙烯0.5～2％过氧化二异丙苯0.1～1.5％抗氧剂0.1～2％；其中，过氧化二异丙苯的外观为白色至淡黄色粉末或固体，重量百分含量大于等于98％，熔点45℃ 55℃，活性氧含量9.45％。
2.根据权利要求1所述的熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐，其特征在于所 述PP为低流动性的聚丙烯原料，在230度、2. 16公斤的测试条件下，熔体流动指数为 2. 5-2. 8g/10min。
3.根据权利要求1所述的熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐，其特征在于所述马来酸 酐重均分子量为98-99，熔点52. 8°C，相对密度为1. 48g/cm3，纯度为工业级。
4.根据权利要求1所述的熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐，其特征在于所述苯乙烯 重均分子量为104-105，熔点-30. 6°C，相对密度0. 90g/cm3，纯度为工业级。
5.根据权利要求1所述的熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐，其特征在于所述抗氧剂 为四[β -<3，5- 二特丁基-4-羟基苯基 > 丙酸]季四醇酯或三<2，4- 二叔丁基酚 > 亚磷酸
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐的制备 方法，其特征在于，包括以下步骤51、按权利要求1所述百分含量称取马来酸酐、过氧化二异丙苯、抗氧剂、PP和苯乙烯， 并将称取的马来酸酐、过氧化二异丙苯、抗氧剂加入到称取的苯乙烯中搅拌，搅拌预定时 间；并将称取的PP在80-85 °C烘干2-3h ；52、将烘干后的PP和步骤Sl搅拌均勻后的苯乙烯混合物加入到高速配料搅拌机中，搅 拌预定时间；53、将步骤S2搅拌后的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒。
7.根据权利要求6所述的熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐的制备方法，其特征在于 步骤S3中的工艺条件为双螺杆一段温度140 150°C、二段温度150 160°C、三段温度155 165°C，主螺杆转速80-100转/min，喂料螺杆转速30-45转/min。
全文摘要
本发明公开了一种熔融挤出低气味PP接枝马来酸酐及其制备方法，按重量百分含量由以下组分组成PP 92.5～98％，马来酸酐0.5～2％，苯乙烯0.5-2％，过氧化二异丙苯0.1-1.5％，抗氧剂0.1～2％；其中，过氧化二异丙苯的外观为白色至淡黄色粉末或固体，重量百分含量大于等于98％，熔点45℃-55℃，活性氧含量9.45％。本发明由于采用特殊处理后的过氧化二异丙苯，刺激性气味比较弱；并引入了第二单体苯乙烯，提高了PP接枝马来酸酐的接枝率，同时PP接枝马来酸酐在制备过程中，也不产生刺激性气味，作业环境良好。
文档编号C08L23/12GK101942061SQ20101028889
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者徐东, 徐永, 马旭辉 申请人:深圳市科聚新材料有限公司