专利名称：一种溴化聚丙烯的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种溴化聚丙烯的制备方法，属于高分子合成技术领域。
背景技术：
聚丙烯(PP)属热塑性塑料，分子结构中为碳-碳及碳-氢饱和键，因此它具有优异的电绝缘性与化学稳定性。但是，它的力学性能较差，尤其是低温冲击强度，同吋，因为分子中全是碳氢原子组成，没有极性基团，使得其染色性、阻燃性、耐热性，以及与其他材料的粘结性很差，因此，限制了 PP应用范围。PP可以通过接枝方法在其主链上引入极性基团，或者用氯气与PP反应制备氯化聚丙烯。前者反应复杂，成本较高，且引入的极性基团较少；后者可采用溶液法、水悬浮发和固相法，是ー种有效的PP改性方法，但反应设备庞大，后处理复杂。溴化聚丙烯除具有氯化聚丙烯的性质外，在反应性和阻燃性方面优于氯化聚丙烯。溴化聚丙烯更容易进行溴的取代反应，如在三氯化铝存在下可与芳烃进行烷基化反应，与醇钠进行醚化反应，与各种胺进行胺化反应等；此外，在三氧化ニ锑的存在下具有较高的阻燃性。一般溴化聚丙烯是采用聚丙烯与溴气和引发剂在加压条件反应制成，但是该方法需要带压设备，而且溴化程度不易控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单、成本低的溴化聚丙烯制备方法，适合进行エ业化的推广应用。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是一种溴化聚丙烯的制备方法，其步骤如下I)将聚丙烯与水和过量的溴素混合，搅拌均匀，所述聚丙烯与水的重量比为I : 9 3 : 7 ;2)在紫外光照射和/或加入引发剂条件下于30_60°C搅拌反应60-360分钟；3)反应后分离出溴化聚丙烯。所述紫外光的波长为280_460nm。所述每I千克聚丙烯所采用的光照功率为200-7000W。所述聚丙烯的分子量为10-30万。所述聚丙烯为等规聚丙烯或无规聚丙烯，若是等规聚丙烯其平均粒度为80-180目颗粒，若是无规聚丙烯其平均粒度为O. 5-lmm的颗粒。所述弓I发剂为偶氮ニ异丁腈。所述引发剂的用量为聚丙烯的l_3wt%。步骤3)所述分离采用对反应产物过滤，用水淋洗至无溴离子，干燥。所述步骤2)反应过程中产生的溴化氢采用こ酸吸收。本发明的采用聚丙烯在水中与溴素于光照下反应，并且对反应的条件进行优化，采用280-460nm的紫外光照作为引发，采用30_50°C的反应温度，采用聚丙烯与水的混合配比等參数，使聚丙烯能够顺利的与溴素反应从而得到溴化聚丙烯，并且可以在反应时间60-360分钟内，随着反应时间的増加溴化聚丙烯的溴含量也相应的提高，可以控制溴化聚丙烯的溴化程度。本发明制备得到的溴化聚丙烯可便于聚丙烯的烷基化取代反应，利于对聚丙烯进行极性基团的引入；而且本发明的溴化聚丙烯制备方法简单易行，适合进行エ业化推广应用。
具体实施例方式实施例I将800ml纯水和200ml溴素一同加入带有搅拌和冷凝管的反应瓶内，反应瓶加热 至60°C，待温度恒定后加入粒径为120目的等规聚丙烯50g (分子量15万)，同时开启紫外光灯(700W)，保持温度搅拌反应80min。反应过程中将生成的溴化氢通过冷凝管导入装有こ酸的吸收瓶中进行吸收。反应结束后，过滤出产物，产物水洗至无溴离子且洗液的PH值为7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量为32% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。过滤的滤液在60°C下蒸馏回收溴素。实施例2将800ml纯水和200ml溴素一同加入带有搅拌和冷凝管的反应瓶内，反应瓶加热至60°C，待温度恒定后加入粒径为120目的等规聚丙烯50g (分子量15万)，同时开启紫外光灯(700W)，保持温度搅拌反应lOOmin。反应过程中将生成的溴化氢通过冷凝管导入装有こ酸的吸收瓶中进行吸收。反应结束后，过滤出产物，产物水洗至无溴离子且洗液的PH值为7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量为56% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。过滤的滤液在60°C下蒸馏回收溴素。实施例3将800ml纯水和200ml溴素一同加入带有搅拌和冷凝管的反应瓶内，反应瓶加热至40°C，待温度恒定后加入粒径为180目的等规聚丙烯50g (分子量25万)，同时开启紫外光灯(700W)，保持温度搅拌反应60min。反应过程中将生成的溴化氢通过冷凝管导入装有こ酸的吸收瓶中进行吸收。反应结束后，过滤出产物，产物水洗至无溴离子且洗液的PH值为7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量为22% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。过滤的滤液在60°C下蒸馏回收溴素。实施例4将800ml纯水和200ml溴素一同加入带有搅拌和冷凝管的反应瓶内，反应瓶加热至30°C，待温度恒定后加入粒径为140目的等规聚丙烯50g (分子量30万)，同时开启紫外光灯(700W)，保持温度搅拌反应150min。反应过程中将生成的溴化氢通过冷凝管导入装有こ酸的吸收瓶中进行吸收。反应结束后，过滤出产物，产物水洗至无溴离子且洗液的PH值为7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量为65% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。过滤的滤液在60°C下蒸馏回收溴素。实施例5将800ml纯水和200ml溴素一同加入带有搅拌和冷凝管的反应瓶内，反应瓶加热至60°C，待温度恒定后加入粒径为Imm的无规聚丙烯50g (分子量20万)，同时开启紫外光灯(700W)，保持温度搅拌反应200min。反应过程中将生成的溴化氢通过冷凝管导入装有こ酸的吸收瓶中进行吸收。反应结束后，过滤出产物，产物水洗至无溴离子且洗液的PH值为7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量为81% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。过滤的滤液在60°C下蒸馏回收溴素。实施例6将800ml纯水和200ml溴素一同加入带有搅拌和冷凝管的反应瓶内， 反应瓶加热至60°C，待温度恒定后加入粒径为O. 5mm的无规聚丙烯50g(分子量15万)，同时开启紫外光灯(700W)，保持温度搅拌反应360min。反应过程中将生成的溴化氢通过冷凝管导入装有こ酸的吸收瓶中进行吸收。反应结束后，过滤出产物，产物水洗至无溴离子且洗液的PH值为7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量为85% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。过滤的滤液在60°C下蒸馏回收溴素。
权利要求
1.一种溴化聚丙烯的制备方法，其特征在于其步骤如下 1)将聚丙烯与水和过量的溴素混合，搅拌均匀，所述聚丙烯与水的重量比为I: 9 3:7; 2)在紫外光照射和/或加入引发剂条件下于30-60°C搅拌反应60-360分钟； 3)反应后分离出溴化聚丙烯。
2.根据权利要求I所述的溴化聚丙烯的制备方法，其特征在于所述紫外光的波长为280_460nm。
3.根据权利要求I所述的溴化聚丙烯的制备方法，其特征在于所述每I千克聚丙烯所< 采用的光照功率为200-7000W。
4.根据权利要求I所述的溴化聚丙烯的制备方法，其特征在于所述聚丙烯的分子量为10-30万。
5.根据权利要求I或5所述的溴化聚丙烯的制备方法，其特征在于所述聚丙烯为等规聚丙烯或无规聚丙烯，若是等规聚丙烯其平均粒度为80-180目颗粒，若是无规聚丙烯其平均粒度为0. 5-lmm的颗粒。
6.根据权利要求I所述的溴化聚丙烯的制备方法，其特征在于所述引发剂为偶氮二异丁腈。
7.根据权利要求I或5所述的溴化聚丙烯的制备方法，其特征在于所述引发剂的用量为聚丙烯的l_3wt%。
8.根据权利要求I所述的溴化聚丙烯的制备方法，其特征在于步骤3)所述分离采用对反应产物过滤,用水淋洗至无溴离子,干燥。
9.根据权利要求I所述的溴化聚丙烯的制备方法，其特征在于所述步骤2)反应过程中产生的溴化氢采用乙酸吸收。
全文摘要
本发明公开了一种溴化聚丙烯的制备方法，1)将聚丙烯与水和过量的溴素混合，搅拌均匀，所述聚丙烯与水的重量比为19～37；2)在紫外光照射和/或加入引发剂条件下于30-60℃搅拌反应60-360分钟；3)反应后分离出溴化聚丙烯。本发明的采用聚丙烯在水中与溴素于光照下反应，并且对反应的条件进行优化，采用280-460nm的紫外光照作为引发，采用30-50℃的反应温度，采用聚丙烯与水的混合配比等参数，使聚丙烯能够顺利的与溴素反应从而得到溴化聚丙烯，并且可以在反应时间60-360分钟内，随着反应时间的增加溴化聚丙烯的溴含量也相应的提高，可以控制溴化聚丙烯的溴化程度。
文档编号C08F10/06GK102675497SQ20111041245
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者刘泽民, 刘秋菊, 卢敏, 姚大虎, 张玉清, 赫玉欣 申请人:河南科技大学