一种pp/pbt高性能共混增容新方法
【专利摘要】本发明提供一种PP/PBT高性能共混增容新方法，采用毒性低，难挥发的多官能单体邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)为接枝单体，制备PP—g?DAP(或PP—g?(Poly?DAP))，利用其在高温下与PBT的酯交换反应达到对PP/PBT体系的增容。包括下列两个步骤：1)接枝母料的制备：将一定配比的PP、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、引发剂等物料加入到混合设备中，在一定温度及转速下反应一定时间，最终得到高接枝率的PP—g?DAP(或PP—g?(Poly?DAP))。2)高性能PP/PBT共混物的制备：将上述得到的高接枝率PP—g?DAP(或PP—g?(Poly?DAP)，在混合设备上按适当比例与PP、PBT混合，最终得到PP/PBT增容共混物。
【专利说明】
一种PP/PBT高性能共混増容新方法
技术领域
[0001 ]本发明属于高分子材料反应加工领域，涉及一种PP/PBT高性能共混增容新方法。 特指利用熔融接枝技术，采用邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)为接枝单体结合引发剂在共混设 备中于一定温度和转速下反应一段时间，制备接枝母料PP-g-DAP(或PP-g-(Poly-DAP))， 然后将上述接枝母料与PP、PBT共混制得PP/PBT增容混物。
【背景技术】
[0002] PP和PBT由于化学性质以及极性的差异，两者的简单共混体系是典型的不相容体 系。为了制备具有实际应用价值的PP/PBT共混物，必须在PP、PBT共混过程中添加增容剂来 提高PP、PBT两者之间的相容性。
[0003] 传统的PP/PBT体系的增容剂主要是马来酸酐(ΜΑΗ)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA) 等官能单体的聚丙烯接枝物，利用这些官能单体与ΡΒΤ末端羟基或羧基的反应来达到对ΡΡ/ ΡΒΤ体系实现反应性增容的目的。但是马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯等官能单体由于反 应活性比较低，导致它们的接枝率往往比较低，并且在接枝过程中伴随有聚丙烯大分子链 的严重降解。
[0004] 本方法采用多能团单体邻苯二甲酸二烯丙酯为接枝单体，由于其反应活性比较 高，一方面可以迅速地与大分子链上的自由基反应，从而有效地抑制聚丙烯的β降解，另一 方面可以获得接枝率较高的聚丙烯接枝物。并将得到的接枝产物与PP、ΡΒΤ共混，利用邻苯 二甲酸二烯丙酯与TOT在高温下的酯交换反应达到对PP/PBT增容的目的。该方法成本低，操 作简单，制得的增容共混物具有良好的性能，具有明显的应用优势。
【发明内容】
[0005] 本发明涉及一种PP/PBT高性能共混增容新方法。特指利用熔融接枝技术，采用DAP 为接枝单体结合引发剂在共混设备中于一定温度和转速下反应一段时间，制备接枝母料 PP-g-DAP(或PP-g-(Poly-DAP))，然后将上述接枝母料与PP、PBT共混制备PP/PBT增容共 混物。
[0006] 本发明所述的一种增容PP/PBT体系的新方法，按照以下两个步骤进行：
[0007] 1)接枝母料的制备：
[0008] 将一定配比的PP、DAP、引发剂等物料加入到反应设备中在一定温度及转速下反应 一定时间，最终得到高接枝率PP/PET增容物。所述一定配比具体如下:PP: 100份，DAP: 2~16 份，引发剂0.01~0.25份。
[0009] 步骤(1)所述的DAP为邻苯二甲酸二烯丙酯。
[0010] 步骤⑴所述引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)、2,5-二甲基_2,5_双(叔丁基过氧 基)己烷(DTBH)、过氧化二叔丁基(DBP)中的一种或几种。
[0011] 步骤(1)所述PP为聚丙烯，包括共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。
[0012] 步骤(1)所述反应设备指的是开炼机、密炼机、挤出机。优选密炼机。
[0013] 步骤（1)所述的反应温度为160°C~200°C，优选170°C~180°C。
[0014] 步骤(1)所述的反应时间为6~lOmin，优选7~8min。
[0015] 步骤（1)所述的转速为20rpm~120rpm，优选30rpm~80rpm。
[0016] 2)PP/PBT增容共混物的制备
[0017]将PP、PBT、接枝母料按照适当比例在一定温度和转速的混合设备上共混一段时 间，即可制得高性能的PP/PBT共混物。所述一定配比具体如下:PP:60~90份，PBT: 5~30份， 接枝母料:5~20份。
[0018]步骤(2)所述的PP为聚丙烯，包括共聚聚丙烯和均聚聚丙烯。
[0019] 步骤(2)所述PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，分子量为20000~80000。
[0020] 步骤(2)所述共混设备为开炼机、密炼机、挤出机。优选挤出机。
[0021] 步骤(2)所述的共混温度为190°C~280°C，优选200°C~260°C。
[0022] 步骤（2)所述转速为20rpm~120rpm，优选30~80rpm。
【附图说明】
[0023]图1为PP(GM1600E)/PBT简单共混物脆断面扫描电子显微镜照片，放大倍率500。 [0024]图2为PP(GM1600E)/PBT增容共混物脆断面扫描电子显微镜照片，放大倍率500。 [0025]图3为PP(GM1600E)/PBT简单共混物脆断面扫描电子显微镜照片，放大倍率3000。 [0026]图4为PP(GM1600E)/PBT增容共混物脆断面扫描电子显微镜照片，放大倍率3000。
【具体实施方式】
[0027]以下实例中所提到的PPJ340为韩国晓星生产的牌号为J340的共聚聚丙烯，分子量 120000，PPGM1600E为中国石化上海石油化工股份有限公司生产的牌号为GM1600E的共聚聚 丙烯，分子量为100000，DCP为上海天莲精细化工有限公司生产，纯度为99%以上，DAP为寿 光诺盟化工有限公司生产，纯度为95 %以上，DTBH为2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基）己 烷，茂名市中准实业有限公司出售，纯度为99%以上，DBP为过氧化二叔丁基，成都惟精喜望 精细化工有限公司生产，纯度为95%以上，PBT为屯河聚酯生产，型号TH6100,分子量40000。
[0028] 实例一
[0029] 将100kg的PPJ340,4kg的DAP，0.5kg的DCP加入到密炼机中，温度为180°C，转速为 40rpm，反应时间为8min。
[0030] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0031]实例二
[0032] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.5kg的DCP加入到密炼机中，温度为180°C，转速为 40rpm，反应时间为8min。
[0033] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0034] 实例三
[0035] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.3kg的DCP加入到密炼机中，温度为180°C，转速为 40rpm，反应时间为8min。
[0036] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0037] 实例四
[0038] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.5kg的DTBH加入到密炼机中，温度为180°C，转速为 40rpm，反应时间为8min。
[0039] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0040] 实例五
[0041 ] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.5kg的DBP加入到密炼机中，温度为180°C，转速为 40rpm，反应时间为8min。
[0042] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0043] 实例六
[0044] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.5kg的DCP加入到密炼机中，温度为170°C，转速为 40rpm，反应时间为8min。
[0045] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0046] 实例七
[0047] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.5kg的DCP加入到密炼机中，温度为200°C，转速为 40rpm，反应时间为8min。
[0048] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0049] 实例八
[0050] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.5kg的DCP加入到密炼机中，温度为180°C，转速为 80rpm，反应时间为8min。
[0051 ] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0052] 实例九
[0053] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.5kg的DCP加入到密炼机中，温度为180°C，转速为 40rpm，反应时间为6min。
[0054] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0055] 实例十
[0056] 将100kg的PPGM1600E，8kg的DAP，0.5kg的DCP加入到密炼机中，温度为180°C，转速 为40rpm，反应时间为8min。
[0057] 将接枝母料和PPGM1600E、PBT按照PPGM1600E/接枝母料/PBT = 60/20/20的配比加 入到265°C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0058] 实例^-一
[0059] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.5kg的DCP加入到密炼机中，温度为180°C，转速为 40rpm，反应时间为8min。
[0060] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 70/10/20的配比加入到 265 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0061 ] 实例十二
[0062] 将100kg的PPJ340,8kg的DAP，0.5kg的DCP加入到密炼机中，温度为180°C，转速为 40rpm，反应时间为8min。
[0063] 将接枝母料和PPJ340、PBT按照PPJ340/接枝母料/PBT = 70/10/20的配比加入到 255 °C的双螺杆挤出机中进行共混，转速为50rpm，挤出物烘干后进行力学性能测定。
[0064]各个实例中接枝物的接枝率测定结果以及力学性能测试数据列于表1 [0065]附表1(力学性能测定依据GB/T1040-1992测定）
[0066]
LOO67」由以上数据可知，本发明制得了 PP高接枝率接枝物，PP 一 g-DAP(或PP-g-(Poly- DAP))，DAP接枝率较高，均在5 %以上。将接枝物加入到PP/PBT共混物中可制得PP/PBT增容 共混物。从附图图片可以看出，相较于未增容体系而言，在PP/PBT增容体系中分散相TOT粒 子明显减小，几乎看不出分散相，说明本方法所制备的增容剂对PP/PBT体系具有明显的增 容效果。
[0068]以上对本发明所提供的制备一种新型PP/PBT体系增容剂的方法进行了详细介绍。 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用 于帮助理解本发明的方法和其核心思想。应当指出，对于本技术领域的技术人员，在不脱离 本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发 明权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 本发明提供一种新型的用于PP/PBT体系的增容剂，采用毒性低，难挥发的多官能单 体邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)为接枝单体，制备PP-g-DAP(或PP-g-(Poly-DAP))，利用其 在高温下与TOT的酯交换反应达到对PP/PBT体系的增容。包括下列两个步骤：1)接枝母料的 制备:将一定配比的PP、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、引发剂等物料加入到混合设备中，在一 定温度及转速下反应一定时间，最终得到高接枝率的PP-g-DAP(或PP-g-(Poly-DAP))。其中 PP、DAP、引发剂三者的质量分数配比如下:PP: 100份，DAP:2~16份，引发剂0.01~0.25份。 2)PP/PBT增容共混物的制备：将上述得到的高接枝率PP-g-DAP(或PP-g-(Poly-DAP)，在混 合设备上按适当比例与PP、PBT混合，最终得到PP/PBT增容共混物。其中PP、PBT、接枝母料三 者的质量分数配比如下:PP: 60~90份，PBT: 5~30份，接枝母料:5~20份。2. 根据权利要求1所述的一种新型的PP/PBT体系增容剂，其特征在于所述的步骤（1)接 枝母料制备时所采用的接枝单体为DAP，即邻苯二甲酸二烯丙酯。3. 根据权利要求1所述的一种新型的PP/PBT体系增容剂，其特征在于所述的步骤（1)接 枝母料制备时所采用的引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)、2,5-二甲基_2,5_双(叔丁基过氧 基)己烷(DTBH)、过氧化二叔丁基(DBP)中的一种或几种。4. 根据权利要求1所述的一种新型的PP/PBT体系增容剂，其特征在于所述步骤（1)和步 骤(2)中的PP为聚丙烯，包括共聚聚丙烯和均聚聚丙烯。5. 根据权利要求1所述的一种新型的PP/PBT体系增容剂，其特征在于所述步骤（2)中 PP/PBT增容共混物制备时所用的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，分子量为20000~80000。6. 根据权利要求1所述的一种新型的PP/PBT体系增容剂，其特征在于所述混合设备指 的是开炼机、密炼机、挤出机，优选挤出机。7. 根据权利要求1所述的一种新型的PP/PBT体系增容剂，其特征在于所述步骤（1)中接 枝母料制备时所采用的反应温度为160 °C~200 °C，优选170 °C~180 °C。8. 根据权利要求1所述的一种新型的PP/PBT体系增容剂，其特征在于所述步骤（2)中 PP/PBT增容共混物制备时所采用的共混温度为240°C~270°C，优选245°C~265°C。
【文档编号】C08F222/26GK105837951SQ201610213699
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】徐建平, 董银春, 郜志刚, 沈帆, 郭秋月, 林永男
【申请人】常州大学