丙烯酸丁酯接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物顆粒料的製備方法

2023-05-27 01:09:16 3

專利名稱：丙烯酸丁酯接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物顆粒料的製備方法
技術領域：
本發明涉及乙烯-辛烯嵌段共聚物接枝物的製備方法，具體的說是一種丙烯酸丁酯熔融接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物顆粒料的製備方法。
背景技術：
聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是結晶型熱塑性聚酯，具有高耐熱、耐疲勞、自潤滑、低摩擦係數、力學強度高、耐候性好等優點，主要用於汽車部件、電子器件、家用電器殼體等領域。其缺點是缺口衝擊強度低，成型收縮率大，制約了其廣泛應用。乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)是美國Dow化學公司近年來開發生產的烯烴彈性體，OBC分子鏈中「硬」「軟」段交替排列，與乙烯-辛烯共聚物相比，其耐熱溫度高、耐磨損性能和柔韌性能好、綜合性能明顯優於其他聚烯烴類彈性體，應用前景較為廣闊。由於OBC是非極性聚合物，與含極性基團的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)直接共混，相容性差，製成的合金材料力學強度下降。因此，對OBC進行熔融接枝改性，在OBC中引入極性基團，可改善其與PBT的相容性，提高OBC與PBT的界面粘結力，製備出性能優異的工程塑料合金材料，拓展OBC的應用領域。近年來，採用熔融接枝方法，對聚烯烴進行改性已有較多報導，如熔融法製備POE-g-GMA馬來酸酐-苯乙烯熔融接枝聚丙烯、熔融接枝法製備POE-g-AA、熔融接枝法製備LLDPE-g-GMA、GMA/St雙組分單體熔融接枝聚丙烯、雙單體MMA/St熔融接枝POE等。檢索大量的專利文獻和公開發表的研究論文，尚未見採用乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)為基體材料，丙烯酸丁酯(BA)為接枝單體，過氧化二異丙苯(DCP)為引發劑，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯為抗氧劑，採用熔融接枝法製備丙烯酸丁酯接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物的報導。

發明內容
為了克服現有OBC與聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)直接共混相容性差，製成的合金材料力學強度下降等缺陷，本發明提供了一種丙烯酸丁酯熔融接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物的製備方法。本方法以乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)為基體材料，丙烯酸丁酯(BA)為接枝單體，過氧化二異丙苯(DCP)為引發劑，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)為抗氧劑，採用雙螺杆擠出熔融接枝法製備丙烯酸丁酯接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC-g-BA)顆粒料。採用本方法製備的OBC-g-BA，接枝率為I. 57%-1. 85%，用作PBT與OBC共混合金材料相容劑，製備PBT /OBC/ OBC-g-BA合金材料，與純PBT相比，其斷裂伸長率提高了75%-97%，缺口衝擊強度提高了 60%-85%，抗衝擊性能較大幅度提高。為了實現本發明目的所採用的以下技術方案
配方
乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC) 91. 5 95. 5重量份，丙烯酸丁酯(BA) 4. 0 7. 5重量份，過氧化二異丙苯(DCP) 0. 2 0. 5重量份，四[P - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)0. 3 0.5重量份。製備方法 將乙烯-辛烯嵌段共聚物、丙烯酸丁酯、過氧化二異丙苯、四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯按配方比例計量後，置於攪拌機中，控制攪拌機轉速60r/min，溫度25±1°C，攪拌混合5min成混合料；將混合料置於反應型雙螺杆擠出機中進行熔融接枝反應，控制反應型雙螺杆擠出機料筒溫度為I區140°C 145°C、II區148°C 153°C、III區 155°C 158°C、IV區 158°C 161°C、V區 161°C 164°C、VI區 161°C 164°C、VII區161 °C 164°C、VDI區157°C 160°C，模頭溫度為155°C 157°C ;控制反應型雙螺杆擠出機螺杆轉速為60 100r/min擠出切粒成丙烯酸丁酯接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC-g-BA)顆粒料。本發明所述的乙烯-辛烯嵌段共聚物(0BC)，其密度為0. 887g/cm3、熔體質量流動速率為5. 0g/10min、拉伸強度為17MPa、斷裂伸長率為1300%。本發明所述的丙烯酸丁酯(BA)，其純度為質量百分數99.2%、沸點為145°C。本發明的有益效果是①採用丙烯酸丁酯(BA)為接枝單體，過氧化二異丙苯(DCP)為引發劑，對乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)進行熔融接枝改性，製備了 OBC-g- BA;②添加四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，提高了 0BC-g-BA製備過程的抗氧化性能和PBT/0BC/ 0BC-g-BA合金材料熱加工性能本方法製備的0BC-g-BA，接枝率為I. 55%-1. 87%，用作PBT與OBC共混合金材料相容劑，製備PBT/0BC/ 0BC-g-BA合金材料，與純PBT相比，其斷裂伸長率提高了 75%-97%，缺口衝擊強度提高了 60%-85%，抗衝擊性能較大幅度提高。
具體實施例方式實施例I :
將密度為0. 887g/cm3、熔體質量流動速率為5. 0g/10min、拉伸強度為17MPa、斷裂伸長率為1300%的OBC 91. 5 kg，純度為質量百分數99. 2%、沸點為145。。的BA 4. 0 kg, DCP 0. 2kg，抗氧劑1010 0. 3 kg置於攪拌機中，控制攪拌機轉速60r/min,溫度25°C,攪拌混合5min成混合料；將混合料置於反應型雙螺杆擠出機中進行熔融接枝反應，控制反應型雙螺杆擠出機料筒溫度為 I 區 140°C、II 區 148°C、III區 155°C、IV區 161°C、V 區 16rC、VI區 161°C、Vn區16rc、wi區157°C，模頭溫度為155°c，控制反應型雙螺杆擠出機螺杆轉速為60r/min擠出切粒成0BC-g-BA顆粒料。本實施例製成的0BC-g-BA，接枝率為I. 58%，用作PBT與OBC共混合金材料相容齊U，製備PBT/0BC/ 0BC-g-BA合金材料，按照GB/T1040. 3-2006標準測試拉伸強度和斷裂伸長率，按照GB/T1043. 1-2008標準測試缺口衝擊強度，其性能見表1，含2% 0BC-g-BA、13%OBC的PBT/0BC/ 0BC-g-BA合金材料，與純PBT相比，其斷裂伸長率提高了 77. 71%，缺口衝擊強度提高了 64. 95%，拉伸強度降低6. 80%，抗衝擊性能較大幅度提高；與？81/( (相比，其斷裂伸長率、缺口衝擊強度、拉伸強度均明顯提高。表I PBT、PBT /OBC 及 PBT/0BC/ OBC-g-BA 力學性能
權利要求
1.一種丙烯酸熔融接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物的製備方法，其特徵是 配方 乙烯-辛烯嵌段共聚物93 96重量份，丙烯酸3. 5 6. O重量份，過氧化二苯甲醯0. 2 0. 4重量份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 6重量份； 製備方法 1)將乙烯-辛烯嵌段共聚物、丙烯酸、過氧化二苯甲醯置於攪拌機中攪拌混合3min成混合料； 2)將混合料置於密煉機中熔融接枝反應8min後，加入三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，繼續密煉4min成膠體料； 3)將膠體料置於異向雙螺杆擠出機料鬥中，控制異向雙螺杆擠出機料筒溫度和模頭溫度，擠出切粒成丙烯酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物顆粒料。
2.根據權利要求I所述的丙烯酸熔融接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物的製備方法，其特徵是所述的乙烯-辛烯嵌段共聚物，其密度為0. 877g/cm3，熔體質量流動速率為I. 0g/10min,拉伸強度為13MPa，斷裂伸長率為1300%。
3.根據權利要求I所述的丙烯酸熔融接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物的製備方法，其特徵是所述的丙烯酸，其質量百分含量為99. 5%、熔點為14°C、相對密度為I. 05。
4.根據權利要求I所述的丙烯酸熔融接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物的製備方法，其特徵是所述的攪拌機轉速為120r/min，溫度為30±1°C。
5.根據權利要求I所述的丙烯酸熔融接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物的製備方法，其特徵是所述的密煉機轉速為70r/min，溫度為166±1°C。
6.根據權利要求I所述的丙烯酸熔融接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物的製備方法，其特徵是所述的異向雙螺杆擠出機料筒溫度為I區143 148°C，II區150 155°C，III區157 160°C，IV區160 163°C，V區158 161°C，異向雙螺杆擠出機模頭溫度為155 158°C。
全文摘要
本發明涉及一種丙烯酸熔融接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物的製備方法，該方法以93～96重量份乙烯-辛烯嵌段共聚物為基體材料，添加3.5～6.0重量份丙烯酸、0.2～0.4重量份過氧化二苯甲醯、0.3～0.6重量份三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，通過攪拌混合、密煉熔融接枝反應、雙螺杆擠出切粒而成丙烯酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC-g-AA)。採用本方法製備的OBC-g-AA，接枝率為1.25%-1.45%，用作PET與OBC共混合金材料相容劑，製備PET/OBC/OBC-g-AA合金材料，與純PET相比，斷裂伸長率提高了235%-273%，缺口衝擊強度提高了65%-85%，抗衝擊韌性大幅度提高。
文檔編號B29B9/06GK102746469SQ20121026806
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月31日 優先權日2012年7月31日
發明者張華集, 張雯, 曾麗, 肖荔人, 陳曉 申請人:福建師範大學