用金屬催化的離子型聚合反應改性本體聚合物的方法
2023-06-29 08:02:21 1
專利名稱：用金屬催化的離子型聚合反應改性本體聚合物的方法
發明的領域本發明涉及本體聚合物和橡膠的改性方法。具體地說，本發明涉及經與短鏈單體共聚的改性方法。
發明的背景化學上，聚合物的共聚一般受不飽和鍵部位處的聚合部分之間的接枝所影響，聚合物之間的廣泛交聯使其緊密結合起來。然而，共聚的結果是，所得共聚物具有剛性比原聚合物更高的結構，從而降低了拉伸強度、熔流速率和伸長率。在現有技術中，如此形成的這種網絡一般具有結晶度高的長鏈。在某些情況下聚合物是相互交織的、或是交聯的鏈且性質上是無定形的。該聚合物的性質並不取決於它的晶狀的結構，而取決於分子間的相互作用。
在現有技術的聚合過程中，可以用添加劑、穩定劑和增塑劑等來改善聚合物的性能，但這種改善受聚合物各組分間相容性的限制。例如，一些添加劑和增塑劑與聚合物母體形成相分離。
為使各種單體接枝到聚合物主鏈上，曾使用了各種方法。這些方法包括鏈轉移反應、氫過氧化反應、降解反應(機械或熱的)、官能團反應如氧化還原引發和含羥基、羧基、氨基、巰基和酯基分子的縮合。現有技術中為在聚合物主鏈上進行適當的接枝，乙烯型單體或單體中的不飽和部分是必需的，以便將其成功地連接或接枝到聚合物上。現有技術中使用的這種單體的例子包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、不飽和羧酸、丁二烯、不飽和有機油、氯乙烯、丙烯腈、馬來酸酐、丙烯酸酯、異戊二烯、二乙烯基醚、共軛二烯烴、聚醯胺、對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯腈、異氰酸酯、聚脲、聚氨酯、聚硫脲、甲基丙烯酸縮水甘油酯等。
當將所述的材料和混合物接枝到聚合物或共聚物如塑料和彈性體上時，大多數情況下產生相容或半相容的體系。由於這種不相容性，不論發生到什麼程度，這種體系的性能比均相體系要差。除拉伸強度隨接枝鏈含量的增加而降低有一個模式可預測至一定程度外，各種性質的降低是無法預期的。
共混不相似的聚合物的一種新趨勢是產生可用作相容劑或官能化物質的共聚物。這種物質的例子包括用於尼龍和其它熱塑性塑料接枝的馬來酸酐(不飽和羧酸酐)。用這種方法，在乙烯基或雙鍵存在下過氧化物可以引發聚合物的接枝。乙烯基可以被活性基團如NH2、CN等取代。
另一種方法是使聚合物接枝。在這種方法的接枝過程中形成了第二種聚合物。然而，這就出現了在預先形成的聚合物的接枝中沒有發現的問題。具體地說，形成第二種聚合物影響了聚合物母體中單體的混合和分布，同時增加了粘度和降低了單體的擴散。這種單體擴散的降低也降低了接枝部分和聚合物產生共聚物的反應速率，所述的共聚物可用作提高體系均勻性的乳化劑。
用所有這些方法，經含乙烯基單體的聚合或不飽和物質如EPDM橡膠和馬來酸酐，基本上已可完成接枝，在這些方法中用過氧化物產生自由基。
發明的概述本發明一般包括本體聚合物的共聚改性方法，它包括如下步驟a)形成含達8個碳原子的短鏈單體的可離子化的配位金屬鹽。這最好按如下方法進行即用金屬(最好是細粉末狀的)、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬過氧化物和金屬滷化物之一處理離解常數為10-2-10-6cm-1且含少於8個碳原子的有機羧酸，形成所述有機羧酸的配位金屬鹽；所述的金屬選自元素周期表第IA族、IIA族、IIB族的金屬；b)使本體聚合物官能化，以提供離子反應部位；c)將所述配位金屬鹽與所述官能化本體聚合物混合，並使配位金屬鹽電離成有機陰離子和金屬陽離子，這樣所述的有機陰離子與所述的本體聚合物在所述的離子反應部位經所述金屬陽離子催化的離子型聚合反應而發生共聚。
本體聚合物的官能化可以在本體聚合物與配位金屬鹽混合之前或之後進行。
配位金屬鹽不是有機金屬物質，而是易於電離的鹽。有機酸陰離子較好是較短鏈的單體，以使與聚合物主鏈的任何交聯減少到最低程度，並有利於該陰離子接近官能化反應部位。因為這種結合是離子型的，且除了單體進入聚合物主鏈的空隙以外聚合物和單體不會相互反應，所以很少有或沒有相容性的問題，這樣，不會給聚合物造成如在交聯中所造成的剛性化。結果，對於原來的本體聚合物材料而言，不管其性質如何，其熔流速率、伸長率和拉伸強度均有明顯改善。另外，當按所述方法進行離子型共聚時，天然橡膠的性能與熱塑性聚合物相似。
本發明的一個目的是提供經飽和和不飽和鍵的共聚使幾乎所有本體聚合物(包括天然橡膠)改性的方法，其適用性不取決於本體聚合物的性質。
本發明的另一個目的是改變本體聚合物的性質，以提高拉伸強度、熔流速率和伸長率。
本發明的又一個目的是提供一種交聯度較小或有限的共聚方法。
本發明的再一個目的是提供一種本體聚合物與進入本體聚合物空隙的較短鏈單體的離子型共聚方法，共聚的程度僅受空隙的體積和離子型聚合部位數目的限制。
通過閱讀如下的說明和實施例，就會更清楚地了解本發明的這些或其它目的、特徵和優點。
本發明的詳細描述本發明包括改變本體聚合物物理性質的方法。特別有用的本體聚合物的例子包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、天然橡膠等。其它有用的本體聚合物是那些具有可以讓短鏈單體進入並發生離子型聚合鍵合的空隙的聚合物。因為本發明不依賴於化學相互作用或交聯反應，所以除與所含可填充的自由空隙度有關係外，與本體聚合物的性質一般是不相關的。本體聚合物具有適於官能化的部位，以便與短鏈單體進行離子聚合，該單體充填自由空間至所需的程度。可按本發明方法改性的具體本體聚合物包括丙烯酸酯樹脂、聚甲醛、ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)、SAN(苯乙烯/丙烯腈共聚物)、ACS(丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯共聚物)、氨基樹脂(NH2)、纖維素(乙酸酯，硝酸酯)環氧化物(cellulosic(nitrate，acetate)epoxy)、氟塑料和氟彈性體、腈樹脂、尼龍(6；6，6；11；12；6，10；6，12)、聚碳酸酯、聚丁烯、聚乙烯和聚丙烯共聚物、離聚物、聚亞苯基硫醚、聚苯乙烯、聚氨酯、聚矽氧烷、SBR(彈性體)、聚碸、聚醚碸、聚芳基碸熱塑彈性體以及上述聚合物的合金化聚合物和共混物。
按本發明方法，使本體聚合物(在術語「本體聚合物」中包括橡膠和長鏈飽和聚合物)與短鏈單體的易電離的配位金屬鹽進行離子型共聚。配位金屬鹽較好按如下方法製備，即先用IA族、IIA族或IIB族金屬的氧化物、過氧化物、氫氧化物或滷化物、或金屬本身處理含羧基的短鏈有機酸(離解常數(K)為10-2-10-6cm-1且較好含少於8個碳原子)，如甲酸、乳酸、丙二酸、檸檬酸、鄰苯二甲酸、丙烯酸、丁二酸、乙醇酸、戊二酸、馬來酸和衣康酸，以形成酸的配位金屬鹽。金屬過氧化物如過氧化鎂和過氧化鈣對形成金屬鹽特別有用。
將本體聚合物與配位金屬鹽充分混合，並進行官能化，即形成離子聚合部位，官能化較好在混合後進行。例如在擠塑機中可進行這種混合，並且將自由基加入到混合物中(使本體聚合物官能化)，加入自由基的方法有例如加入高度氧化物質如過氧化物(如過氧化二枯基)。這使得本體聚合物產生用於與鹽陰離子進行離子聚合反應的離子反應部位。然後經金屬陽離子催化的聚合反應在有機金屬鹽陰離子和官能化本體聚合物之間形成所得的均聚物。該聚合反應主要是由離解參數和配位金屬鹽的短鏈長度引起的非交聯的離子聚合反應。金屬鹽陰離子似乎進人本體聚合物的間隙，但沒有發生交聯。所得均聚物材料(包括含PE、PP和PVC本體聚合物的材料)的熔流速率、伸長率和拉伸強度比原有本體聚合物材料有了提高。天然橡膠的行為與熱塑聚合物相似。
為了促進形成使本體聚合物官能化的自由基，宜將活性助劑與過氧化物一起使用，以便催化反應。這裡所用的活性助劑的例子包括三甲基丙烯酸三甲基丙酯(trimethyl propane trimethacrylate)、二甲基丙烯酸乙二醇酯和丙烯酸鋅。這些活性助劑可使其形成更活潑的自由基，以改善固化速率(對於彈性體)和固化狀態。適宜的活性助劑的特點是具有促使發生偶合或均聚傾向的極性。這是本發明中的一個重要特點，因為形成均聚物與形成交聯是截然不同的，且是一個優選的反應機理。當不需要高活性時，極性較低的其它活性助劑也是有用的，這些活性助劑包括1，2聚丁二烯、氰尿酸三烯丙酯、異氰尿酸三烯丙酯和1，2，4-苯三酸三烯丙酯。對高密度聚乙烯有用的配方是用作單體酸(monomer acid)的乙醇酸、衣康酸和甲酸與叔丁基過氧二異丙基苯、氰尿酸三烯丙酯和過氧化鈣的混合體。根據所需性質(包括拉伸、伸長和模量等)，配方中氰尿酸三烯丙酯可被活性更高或極性更低的活性助劑取代。活性助劑的用量對於避免交聯是重要的，但一般不大於有效維持有助於偶合併減少交聯所必需的動力的1-2份。
用作本發明方法中使本體聚合物官能化的自由基源的有機過氧化物是由幾種因素決定的。這些因素包括分解溫度、特定體系中的相容性和溶解性以及所得自由基的類型。與特定聚合物材料起反應的自由基是特別優選的。
能引入使本體聚合物官能化的自由基的材料中，過氧酯和過氧二碳酸酯是特別優選的。在過氧酯中，過氧新戊酸叔丁酯和過氧新癸酸叔丁酯以及它們的叔戊基類似物和acumyl化合物是優選的。例如，對於PVC、PE和聚苯乙烯而言，叔戊基過氧酯是優選的。當橡膠鍵(rubber linkage)是聚合物體系中的一部分時，二枯基過氧化物是優選的選擇。過氧縮酮如叔戊基過氧縮酮(特別是1，1-二叔戊基過氧環己烷和3，3-二叔戊基過氧丁酸乙酯)是雙官能的，且具有良好的熱穩定性。為引發聚合，過氧酯中的化合物如過氧辛酸叔丁酯對聚乙烯是特別有用的。對本體聚合物而言，叔戊基過氧酯在形成選擇性的自由基方面是高度活性的。
用於本發明有機鹽中的金屬用於二個目的，即先從有機酸鹽中離解出陰離子單體部分，該單體部分與本體聚合物進行離子型共聚反應，而金屬陽離子則催化有機酸陰離子與官能化本體聚合物間的離子型共聚反應。提供這種特性的合適金屬包括元素周期表中IA族、IIA族和IIB族金屬，特別是二價IIA族金屬鈣和鎂。即使在催化聚合反應完成後，仍可保留金屬陽離子，而對改性本體聚合物的性質沒有明顯影響。如有必要，金屬陽離子可用溶解洗滌方法除去。或者，可將金屬陽離子加以改性、組構和分散，以在離子型聚合母體中提供導電性或半導電性。
為提供陰離子共聚單元和催化金屬陽離子，需要離解度(K值)較高的酸和鹽。為有效利用，有機酸的離解常數應為10-2-10-6cm-1，較好為10-2-10-5cm-1。使用時該酸鹽是電解質形式的，且在例如用混合方法將其分散在聚合物分子(進入空隙部分或孔)中後也最好用作離子組分。酸鹽的這種功能最好在應變(strain)、熱和自由基存在下產生。這種功能導致形成陰離子單體部分和陽離子金屬催化劑。
電解質結構(陰離子單體部分)應是含高強度化合鍵的非常穩定的分子。因為碳原子數的增加會降低離子型接枝和聚合的活性，所以整個分子的碳原子數應較好不超過8，最好不超過7。根據本發明，電解質的結構越簡單，它在本體聚合物內的分散度及本體聚合物的改性程度就越大。
尤其是，本發明的配位金屬鹽最好按如下方法製備，即在螺條混合機中將預算量的前體酸(precursor acid)均勻地噴在粒度為0.5-3.0微米的載體或吸附劑(如二氧化矽)上。然後將金屬以最適當的形式(如粉碎的金屬、氧化物、過氧化物和氫氧化物)加入到混合機中，以便控制成鹽時發生的放熱反應。形成金屬鹽後，立即將其取出，並在真空下乾燥，以除去幾乎所有的水。然後在分批混合機、擠塑機等中將乾燥的鹽與所述的本體聚合物混合，使該鹽分散在聚合物中形成本發明的均相體系。
該鹽在混合的起始階段似乎對本體聚合物的流變性產生明顯的作用，而且顯著地降低了粘度和增加了聚合物流動性。增加電解質的含量和濃度可以更大程度地降低粘度。這個作用與常規共聚物接枝方法相反。在後一種方法中粘度一般會在這種條件下增加，而且因為降低了一種聚合物向另一種聚合物的擴散，所以難於繼續進行共聚反應。
並且，可以看出，在第二級轉化溫度中只存在一個玻璃化溫度(Tg)，而不是通常的接枝共聚物的兩個玻璃化溫度。另外，該均聚物似乎將三維度與相容模量、連接拉伸和拉伸能力一起賦予該聚合物。還可以看出，Tg越低，電解質的濃度越高。
降低Tg而不影響其它任何物理性能，此點可以從組成中除去增塑劑，而增塑劑的存在會使共聚物的物理性能變差。Tg越低，聚合物鏈與附隨物一起旋轉以提高鏈的柔韌性的能力越大。Tg值也直接關係到電解質自由體積佔有的程度，Tg越低，佔有率越大。較高的自由體積佔有率提高了耐溶劑性和選定的溫度。該共聚物表現出由來自電解質的均聚物表示的10-20％的共聚物不溶性。共聚物的這一性能受至少為5％的均聚物含量的影響，當電解質增加至高達20％時性能優化，此後通常調整完成。然而，儘管提高了均聚物的含量，在所有的濃度水平均存在完全的相容性。
由於本發明的效果是填充空隙，而不影響本體聚合物和單體的化學結構，因此可以認為，連續地加入單體直至聚合物主鏈上的空隙完全填滿是可能的，而不會使初始得到提高的性能退化。所以，單體對本體聚合物之比的有效上限最終可由具體本體聚合物和具體單體位置上存在的空隙確定。
為了說明本發明的方法和由該方法得到的產物的效力，提供下面的實施例。這些實施例只是為了說明的目的，其中所包含的詳細內容不能認為是對本發明的限制。當給出百分數時，是相對於在所述的相應的整個配方中的百分數。
實施例1-3(有機酸鹽配方)在製備有機酸鹽(製劑I)時，首先將滑石(14.5％)與硅藻土(15.0％)和MgO(2.0％-輕質)摻合併在持續攪拌下將該混合物加入過氧化鈣(7.5％)和碳酸鈣(5.0％)中。當該混合物成為均相時，將其緩慢加入乙醇酸(15.0％)和甲酸(40.0％)的摻合物中。pH為約4.2，通過加入MgO、CaO或乙醇酸使pH值保持在4.0-4.9，電導為10-3至10-6cm-1。
通過摻合二氧化矽(23.0％)、乙醇酸(40.0％)、衣康酸(10.0％)、甲酸(15.0％)和過氧化鈣(12.0％)製備第二種有機酸鹽(製劑II)。
通過摻合粘土(13.0％)、二氧化矽(10.0％)、乙醇酸(65.0％)和過氧化鈣(12.0％)製備第三種有機酸鹽(製劑III)。
實施例4將500份(重量)高密度聚乙烯與50份製劑II、5份過氧化二枯基、10份硫酸鋇和4份氫氧化鎂混合。混合之後，將該混合物加入一臺L/D2511及壓縮比為3且帶有3/4」螺杆的擠壓機中。壓力為900psi，模頭的溫度為190°F。得到的共聚物具有平滑的外觀，沒有表面缺陷。擠出物還具有橡膠的柔韌性，抗張強度為5900psi，極限伸長為750％，彎曲模量超過1200。將該共聚物置於丙酮、乙醇、丁酮、二甲苯和汽油溶劑中，時間在一星期以上，沒有不良影響。
實施例5根據實施例4的程序製備共聚物，但使用50份製劑III替代製劑II。得到的共聚物的極限抗張強度為5350psi，伸長為630％，彎曲模量為925，具有同樣的耐溶劑性。
實施例6(對照)高密度聚乙烯不經實施例4和5中的共聚反應，其極限抗張強度為1650psi，伸長為375％，彎曲模量為792，它溶於實施例4中所述的所有溶劑。
實施例7根據實施例4的程序製備共聚物，但使用500份聚氯乙烯替代聚乙烯，且模頭的溫度為380°F。得到的共聚物的抗張強度為5200，極限伸長為525％，彎曲模量為1710，衝擊強度為580ft/lb，在380°F時的熔融指數為365g/10min，比重為1.68。其耐溶劑性與實施例4和5中的聚乙烯共聚物相同。
實施例8(對照)純的未改性聚氯乙烯(PVC)的抗張強度為1650psi，極限伸長為420％，彎曲模量為620，衝擊強度為32ft/lb，在380°F時的熔融指數為505g/10min，比重為1.66。
從上面的實施例中可以看出，與原來的有待改性的本體聚合物相比，由本發明的電離共聚反應得到了明顯改進的、可取的抗張強度、伸長、彎曲模量和耐溶劑性等性能。若為了獲得各種性能需要加入添加物時，最好在這些添加物(如填料)摻雜之前首先進行本發明的共聚反應。過早加入填料看來會抑制性能的改進。為了避免這一問題和改善分散作用，若加入其中的填料分散得更均勻，可以在與本體聚合物的摻合物中生成電解質。另外，顏料和其它添加劑可以同樣均勻地被分散其中，同時又保持該本體聚合物的改進的性能。優化共聚反應的效果所需的因素包括電解質的高導電性和保持適當的pH值。形成共聚物時，遵照下面的步驟也是重要之點a)首先製備穩定的乾燥的配鹽，b)確保電解質中不含可能會終止或延緩陰離子聚合反應的元素，c)用形成中的自由基協助接枝和聚合反應。
實施例9將500份聚丙烯(全同立構)與60份製劑II、5份過氧化二枯基和4份氧化鎂混合，進行與實施例4相同的共聚反應，但擠壓機溫度為390°F。得到的共聚物在420°F時的熔融指數為620g/10min，抗張強度為4600psi，伸長為585％，彈性模數為1350，壓縮變定為14％，衝擊強度為1950ft/lb。聚丙烯共聚物具有耐丙酮、MEK、無機酸(HCl)、汽油和甲醇的性能，即使在其中浸漬一星期之後。在浸漬期間，在上述任何一種溶劑中，該共聚物沒有溶脹。
實施例10(對照)純的聚丙烯在420°F時以715g/min的速率熔化。純的聚丙烯的抗張強度為2300psi，伸長為265％，彈性模數為920，壓縮變定為42％，衝擊強度為36ft/lb。在浸漬期間，該聚丙烯溶解在實施例9的溶劑中。
實施例9的共聚物在任何溶劑中沒有溶脹可直接歸因於均聚物在本體聚合物鏈之間的孔和空隙中的高佔有度。
天然橡膠具有有利的初始的良好的抗張強度、伸長模量和低成本等特性。然而，橡膠不具有耐氧化、耐臭氧、耐活性化合物和流體的性能，這妨礙了橡膠的許多應用，尤其是在高溫條件下的應用。可以使用本發明的方法，可將一般的耐蝕塑料(如聚乙烯)改性成具有與橡膠類似的性能，而不存在降解問題，並且具有與工程塑料(如尼龍和聚碳酸酯)類似或更好的性能水平。相反地，使用本發明的方法，可以對橡膠本身進行改性，以提高耐降解性，並且改善其整體性能。
實施例11將500份天然橡膠(皺紋煙膠)與50份製劑III、5份過氧化二枯基、4份過氧化鈣和0.5份硫混合。該混合物在350°F固化5分鐘。天然橡膠的耐溶劑性得到提高。
上述實施例是用於說明本發明以及本發明對現有技術改進的程度。其中所包含的詳細內容不能認為是對本發明的限制，對於其中的參數、組分、相對的量等等可以進行變化，這些不脫離由下面的權利要求書所限定的本發明的範圍。
權利要求
1.一種用於本體聚合物共聚改性的方法，包括a)將本體聚合物與一種可電離的含有不超過8個碳原子的有機單體的金屬鹽混合，其中的金屬為選自周期表中第IA、IIA和IIB族的金屬；b)用官能化方法使該本體聚合物官能化，使該聚合物分子上具有離子聚合的位置；c)使所述的可電離的金屬鹽電離成有機單體陰離子和金屬陽離子；d)使所述的有機單體陰離子與所述的官能化的本體聚合物在所述的離子型聚合位置進行離子型聚合；其特徵在於所述的離子型聚合的本體聚合物含有至少5％(重量)有機單體陰離子。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的金屬陽離子催化離子型聚合反應。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於首先通過用選自金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬過氧化物和金屬滷化物中的一種處理離解常數為10-2至10-6cm-1的有機羧酸以製備所述的可電離的有機單體的金屬鹽，其中的金屬為選自周期表中第IA、IIA和IIB族的金屬，以生成所述有機羧酸的配位金屬鹽。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於在本體聚合物進行所述的官能化之前，可電離的金屬鹽擴散在所述的本體聚合物中。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於所述的擴散是通過在擠壓機中混合所述的本體聚合物和所述的可電離的金屬鹽進行的。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於在所述的離子型聚合反應之前，將所述的可電離的金屬鹽乾燥至完全去除其中的所有水分。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於對所述的可電離的金屬鹽進行官能化，通過將其壓縮變形和加熱促進離子型聚合反應。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於在對所述的本體聚合物進行官能化的同時向所述的本體聚合物中加入交聯抑制劑以有利於離子型聚合反應(而不是交聯反應)的進行。
9.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的有機單體陰離子的含量為所述的離子型聚合過的本體聚合物的5-20％(重量)。
10.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的本體聚合物上存在自由體積，其中所述的有機單體陰離子以所述的離子型聚合過的本體聚合物的5％(重量)至足以完全填滿所述的自由體積的量存在於所述的自由體積中。
11.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的金屬保留在所述的離子型聚合過的本體聚合物中。
12.如權利要求11所述的方法，其特徵在於所述的金屬分散和分布在所述的離子型聚合過的本體聚合物內以使其具有導電性和半導電性。
13.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的本體聚合物選自丙烯酸酯樹脂、聚甲醛、ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)、SAN(苯乙烯/丙烯腈共聚物)、ACS(丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯共聚物)、氨基樹脂(NH2)、纖維素(硝酸酯，乙酸酯)環氧化物(cellulosic(nitrate，acetate)epoxy)、氟塑料和氟彈性體、腈樹脂、尼龍(6；6，6；11；12；6，10；6，12)、聚碳酸酯、聚丁烯、聚乙烯、聚乙烯和聚丙烯共聚物、離聚物、聚亞苯基硫醚、聚苯乙烯、聚氨酯、聚矽氧烷、SBR(彈性體)、聚碸、聚醚碸、聚芳基碸、熱塑彈性體、聚氯乙烯、天然和合成橡膠及其合金化聚合物和共混物。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於所述的本體聚合物選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龍和天然及合成橡膠。
15.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的有機單體選自甲酸、乳酸、丙二酸、檸檬酸、鄰苯二甲酸、丙烯酸、丁二酸、乙醇酸、戊二酸、馬來酸和衣康酸。
16.如權利要求2所述的方法，其特徵在於所述的金屬為第IIA族金屬。
17.如權利要求16所述的方法，其特徵在於所述的金屬為鎂或鈣。
18.如權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的有機羧酸用過氧化鎂或過氧化鈣處理。
19.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的本體聚合物用自由基進行官能化。
20.如權利要求19所述的方法，其特徵在於由有機過氧化物提供所述的自由基源。
21.如權利要求20所述的方法，其特徵在於所述的有機過氧化物選自過氧酯類、過氧酮縮醇類和過氧焦碳酸酯類。
22.如權利要求21所述的方法，其特徵在於所述的過氧酯類選自過氧新戊酸叔丁酯、過氧新癸酸叔丁酯及其叔戊基和acumyl化合物的類似物。
23.如權利要求22所述的方法，其特徵在於所述的本體聚合物選自PVC、PE和聚苯乙烯，所述的有機過氧酯為叔戊基過氧酯。
24.如權利要求20所述的方法，其特徵在於所述的過氧化物為過氧化二枯基。
25.如權利要求24所述的方法，其特徵在於所述的本體聚合物包括橡膠。
26.如權利要求21所述的方法，其特徵在於所述的過氧酯為過辛酸叔丁酯，所述的本體聚合物為聚乙烯。
27.如權利要求21所述的方法，其特徵在於所述的過氧酮縮醇類選自酮縮過氧叔戊醇類。
28.如權利要求27所述的方法，其特徵在於所述的酮縮過氧醇類選自1，1-二(叔戊基過氧)環己烷和3，3-二(叔戊基過氧)丁酸乙酯。
29.如權利要求19所述的方法，其特徵在於所述的本體聚合物除了用官能化方法處理之外，還用活性助劑處理，使生成更具活性的自由基。
30.如權利要求29所述的方法，其特徵在於所述的活性助劑選自三甲基丙烯酸三甲基丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、1，2-聚丁二烯、氰尿酸三烯丙酯、異氰尿酸三烯丙酯、1，2，4-苯三酸三烯丙酯和二丙烯酸鋅。
31.如權利要求30所述的方法，其特徵在於所述的本體聚合物是一種彈性體。
32.如權利要求29所述的方法，其特徵在於所述的活性助劑帶有極性，其優選的反應機理是更具有偶合或均聚的趨勢，勝過發生交聯。
33.如權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的本體聚合物為聚乙烯，所述的酸為乙醇酸、衣康酸和甲酸的組合物，其中所述的聚合物經官能化處理，包括用過氧化鈣處理，所述的本體聚合物用選自叔丁基過氧二異丙基苯和氰尿酸三烯丙酯的活性助劑進一步處理。
34.根據權利要求1、2、3、10、13、14、16中任何一項所述的方法製備離子型聚合過的聚合物。
全文摘要
一種使本體聚合物改性的方法，即用IA、IIA或IIB族金屬的氧化物、氫氧化物、過氧化物或滷化物或金屬本身處理離解常數為10
文檔編號C08F8/44GK1143380SQ95191928
公開日1997年2月19日 申請日期1995年3月1日 優先權日1994年3月2日
發明者J·E·阿圭裡 申請人:納撒尼爾·H·加菲爾德