一种聚丙烯/聚苯乙烯合金及其制备方法_2

文档序号:9318906阅读:来源:国知局
85°C。
[0027] 在引发剂的作用下,所述熔融的聚丙烯与聚苯乙烯发生接枝反应,生成聚丙烯接 枝聚苯乙烯,从而原位改善聚丙烯和聚苯乙烯的相容性。由于在所述螺杆的1/5~1/3处 通入超临界态的二氧化碳,使得反应温度大幅度降低,因而明显抑制了反应过程中聚合物 的降解,进而提高了聚丙烯接枝聚苯乙烯的接枝率。优选的,在所述螺杆的1/4处通入超临 界态的二氧化碳,这样既能确保在通入超临界态的二氧化碳之前聚合物的充分熔融以及混 合物中各组分的初步混合,同时也能保证超临界态的二氧化碳有足够的时间均匀分散并溶 解在混合物中,从而降低螺杆后半区的反应温度,促进接枝反应的进行。
[0028] 本发明还提供一种采用上述制备方法得到聚丙烯/聚苯乙烯合金。所述聚丙烯/ 聚苯乙稀合金的分散相尺寸为0. 1 y m~3 y m,界面张力为0. 5mN/m~4mN/m。
[0029] 相较于现有技术,本方法不需要额外添加相容剂,而是通过反应挤出法生成聚丙 烯接枝聚苯乙烯,从而原位改善聚丙烯和聚苯乙烯的相容性,获得性能优良的聚丙烯/聚 苯乙烯合金。此外,通过在所述螺杆的1/5~1/3处通入超临界态的二氧化碳,使反应 温度大幅降低(螺杆的前半区的温度为185°C~210°C,螺杆的后半区的温度为150°C~ 185°C),有效抑制了反应过程中聚合物的降解,大大提高了聚丙烯和聚苯乙烯的接枝能力, 从而显著改善了聚丙烯和聚苯乙烯的相容性。具体的,在反应过程中,超临界态的二氧化 碳增大了聚丙烯熔体和聚苯乙烯熔体的自由体积,有效减弱了聚丙烯大分子自由基和聚苯 乙烯大分子自由基的笼蔽效应,增加了两者的反应几率,从而提高了接枝率;同时,超临界 态的二氧化碳具备液体的密度以及气体的扩散系数,可作为反应单元的载体,也可增大聚 丙烯大分子自由基和聚苯乙烯大分子自由基反应的几率;此外,超临界态的二氧化碳降低 了聚合物熔体的黏度,从而降低了反应温度,有效地抑制了聚合物的降解,从而得到降解率 低、相容性好且性能优良的聚丙烯/聚苯乙烯合金。该方法工艺简单、能耗低,所得聚丙烯 /聚苯乙烯合金在加工性能以及力学性能等方面均表现出了优良特性。
[0030] 下面结合具体实施例对本发明的聚丙烯/聚苯乙烯合金的制备方法进行说明:
[0031] 实施例1 :
[0032] 称取0. 1份过氧化二苯甲酰、0.2份四[0-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸] 季戊四醇酯及3份1,6_己二醇二丙烯酸酯;
[0033] 将过氧化二苯甲酰、四[0-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1, 6-己二醇二丙烯酸酯加入5mL丙酮中预混合得到预混溶液,之后将70份聚丙烯、30份聚苯 乙稀与预混溶液放入高速混合机内,以300r/min的速度混合lOmin得到混合物,其中,引发 剂过氧化二苯甲酰与丙酮的重量比为1 :70 ;
[0034] 将混合物加入到螺杆挤出机中;其中,螺杆转速设为40r/min,螺杆的前半区温度 设为190°C,螺杆的后半区温度设为165°C ;在螺杆的1/4处注入5重量份超临界态的二氧 化碳,注入压力设为lOMPa,熔融挤出得到聚丙烯/聚苯乙烯合金。
[0035] 实施例2 :
[0036] 称取0. 08份过氧化二异丙苯、0. 1份硫代二乙撑双[3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯 基)丙酸酯]及5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;
[0037] 将过氧化二异丙苯、硫代二乙撑双[3_(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]及 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入3mL乙醇中预混合得到预混溶液,之后将70份聚丙烯、30份 聚苯乙稀与预混溶液放入高速混合机内,以300r/min的速度混合lOmin得到混合物,其中, 引发剂过氧化二异丙苯与乙醇的重量比为1 :60 ;
[0038] 将混合物加入到螺杆挤出机中;其中,螺杆转速设为70r/min,螺杆的前半区温度 设为205°C,螺杆的后半区温度设为158°C;在螺杆的1/3处注入10重量份超临界态的二氧 化碳,注入压力设为14MPa,熔融挤出得到聚丙烯/聚苯乙烯合金。
[0039] 实施例3 :
[0040] 称取0? 3份过氧化二叔丁基、0? 2份N, N' -双-(3_ (3, 5_二叔丁基_4_羟基苯基) 丙酰基)己二胺以及4份1,4- 丁二醇二丙烯酸酯;
[0041] 将过氧化二叔丁基、N,N'_双-(3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺 以及1,4- 丁二醇二丙烯酸酯加入20mL丙酮中预混合得到预混溶液,之后将70份聚丙烯、 30份聚苯乙稀与预混溶液放入高速混合机内,以300r/min的速度混合lOmin得到混合物, 其中,引发剂过氧化二叔丁基与丙酮的重量比为1 :1〇〇 ;
[0042] 将混合物加入到螺杆挤出机中;其中,螺杆转速设为60r/min,螺杆的前半区温度 设为200°C,螺杆的后半区温度设为160°C;在螺杆的1/5处注入12重量份超临界态的二氧 化碳,注入压力设为14MPa,熔融挤出得到聚丙烯/聚苯乙烯合金。
[0043] 实施例4 :
[0044] 称取0. 05份过氧化二叔丁基、0. 5份N,N' -双-(3- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酰基)己二胺以及5份1,4- 丁二醇二丙烯酸酯;
[0045] 将过氧化二叔丁基、N,N'_双-(3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二 胺以及1,4- 丁二醇二丙烯酸酯加入8mL氯仿中预混合得到预混溶液,之后将70份聚丙烯、 30份聚苯乙稀与预混溶液放入高速混合机内,以300r/min的速度混合lOmin得到混合物, 其中,引发剂过氧化二叔丁基与氯仿的重量比为1 :150 ;
[0046] 将混合物加入到螺杆挤出机中;其中,螺杆转速设为90r/min,螺杆的前半区温度 设为200°C,螺杆的后半区温度设为150°C;在螺杆的1/4处注入10重量份超临界态的二氧 化碳,注入压力设为lOMPa,熔融挤出得到聚丙烯/聚苯乙烯合金。
[0047] 实施例5 :
[0048] 称取0? 1份过氧化乙酸叔丁酯、0? 4份0 _(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八 碳醇酯以及2份季戊四醇三丙烯酸酯;
[0049] 将过氧化乙酸叔丁酯、份0-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯以及 季戊四醇三丙烯酸酯加入10mL乙醇中预混合得到预混溶液,之后将70份聚丙烯、30份聚苯 乙稀与预混溶液放入高速混合机内,以300r/min的速度混合lOmin得到混合物,其中,引发 剂过氧化乙酸叔丁酯与乙醇的重量比为1 :50 ;
[0050] 将混合物加入到螺杆挤出机中;其中,螺杆转速设为70r/min,螺杆的前半区温度 设为195°C,螺杆的后半区温度设为160°C ;在螺杆的1/5处注入8重量份超临界态的二氧 化碳,注入压力设为12MPa,熔融挤出得到聚丙烯/聚苯乙烯合金。
[0051] 实施例6:
[0052] 称取0? 02份过氧化二碳酸双(4-叔丁基己酸)、0? 1份三[2,4-二叔丁基苯基] 亚磷酸酯以及4份戊四醇三丙烯酸酯;
[0053] 将过氧化二碳酸双(4-叔丁基己酸)、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯以及戊四 醇三丙烯酸酯加入8mL氯仿中预混合得到预混溶液,之后将70份聚丙烯、30份聚苯乙烯与 预混溶液放入高速混合机内,以300r/min的速度混合lOmin得到混合物,其中,引发剂过氧 化二碳酸双(4-叔丁基己酸)与氯仿的重量比为1 :130 ;
[0054] 将混合物加入到螺杆挤出机中;其中,螺杆转速设为lOOr/min,螺杆的前半区温 度设为200°C,螺杆的后半区温度设为155°C;在螺杆的1/3处注入15重量份超临界态的二 氧化碳,注入压力设为18MPa,熔融挤出得到聚丙烯/聚苯乙烯合金。
[0055] 实施例7 :
[0056] 称取0.4份过氧化氢异丙苯、0.2份四[0-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸] 季戊四醇酯以及5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;
[0057] 将过氧化氢异丙苯、四[0-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯以 及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入4mL丙酮中预混合得到预混溶液,之后将70份聚丙烯、30 份聚苯乙稀与预混溶液放入高速混合机内,以300r/min的速度混合l
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