專利名稱：一種線性低密度聚乙烯接枝極性單體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是線性低密度聚乙烯接枝改性方法。
背景技術(shù)：
線性低密度聚乙烯(LLDPE)是由乙烯與高級α -烯烴(如丁烯-1、己烯-1)在低壓下聚合而獲得的合成樹脂，是含短支鏈的低密度聚乙烯，產(chǎn)品分子量分布較窄。除具有一般聚烯烴樹脂的性能外，其抗張強度、抗撕裂強度、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性尤為優(yōu)越，廣泛應(yīng)用于農(nóng)膜、包裝薄膜、復(fù)合薄膜、管材、中空容器、電線、電纜絕緣層等。由于線性低密度聚乙烯分子鏈是非極性的，導(dǎo)致其親水性、染色性、氣體滲透性、抗靜電性、與其它極性高分子的相容性以及與無機填料的粘附性均較差，極大地限制了線性低密度聚乙烯的應(yīng)用。如通過化學(xué)接枝法，在線性低密度聚乙烯的非極性鏈上引入極性基團，其極性可以在很大程度上得到改善。經(jīng)改性后線性低密度聚乙烯的染色性、親水性、抗靜電性、耐熱性等方面的性能均有所提高，并可增加線性低密度聚乙烯對金屬材料的粘合力，改善線性低密度聚乙烯與極性高分子和無機填料的相容性。LLDPE的化學(xué)改性方法包括共聚、接枝、交聯(lián)等，其中化學(xué)接枝法是最常見的改性方法?；瘜W(xué)接枝改性方法有:輻射接枝法 、熔融接枝法、溶液接枝法、固相接枝法和懸浮接枝法等。其中前三種方法需要在高能輻射或高溫條件下進行，LLDPE分子鏈很容易發(fā)生斷鏈而降解，這使得接枝改性后材料的性能有明顯的下降。固相接枝法和懸浮接枝法在較低的溫度下進行接枝反應(yīng)，使LLDPE降解程度明顯降低，其中水相懸浮固相接枝法將聚烯烴懸浮在含有引發(fā)劑、界面劑、接枝單體的水溶液中進行接枝，具有反應(yīng)溫度低、反應(yīng)時間短、生產(chǎn)成本低、反應(yīng)工藝簡單、后處理容易等優(yōu)點，還可有效地克服常規(guī)固相接枝法容易出現(xiàn)的物料黏結(jié)、攪拌和傳熱不均勻等不足。目前常用的LLDPE接枝改性單體主要有馬來酸酐(MAH)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、N-環(huán)己基馬來酰亞胺等，這些單體往往毒性大，沸點低，易揮發(fā)或升華，對現(xiàn)場操作人員的眼睛和皮膚帶來損傷，在實際生產(chǎn)過程中存在很大的困難。本發(fā)明的申請人已經(jīng)研發(fā)了一類含有羧基的極性單體，并將其應(yīng)用于聚丙烯的接枝改性，制備了高接枝率的新型聚丙烯接枝共聚物。與之相關(guān)的技術(shù)方案記載在中國專利申請?zhí)枮?01210066164.5 (申請日2012年3月14日)和201210417754.8 (申請日2012年10月29日)的專利文件中。與傳統(tǒng)的聚烯烴接枝單體(如馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等)相比，該類含羧基極性單體具有無毒害、不揮發(fā)或升華且因含有氨基酸殘基而具有良好的生物相容性，這些優(yōu)點有望使聚烯烴在生物領(lǐng)域上顯現(xiàn)更加廣泛的應(yīng)用前景
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高線性低密度聚乙烯在生物領(lǐng)域的應(yīng)用前景，接枝率高的線性低密度聚乙烯接枝極性單體的方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:分別將重量為5-25份的不飽和羧酸單體溶于60份N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)中、2-10份過氧化二苯甲酰(BPO)溶于10-50份界面劑二甲苯中；將100份線性低密度聚乙烯(LLDPE)顆粒與5-50份第二接枝單體苯乙烯(St)置于含有300份水的反應(yīng)容器中，攪拌使線性低密度聚乙烯顆粒均勻地懸浮于水中；將不飽和羧酸單體溶液和過氧化二苯甲酰溶液通過注射器加入到反應(yīng)容器中，于60°C氮氣氣氛下攪拌1.5小時進行溶脹，升溫至80-95°C反應(yīng)2-6小時，再經(jīng)冷卻、洗滌、過濾、干燥，得到最終的接枝產(chǎn)物。本發(fā)明還可以包括:1、所述的不飽和羧酸極性單體是通過(甲基)丙烯酰氯和氨基酸在堿性條件下的反應(yīng)合成的，其反應(yīng)通式如下:
權(quán)利要求
1.一種線性低密度聚乙烯接枝極性單體的方法，其特征是:分別將重量為5-25份的不飽和羧酸單體溶于60份N，N- 二甲基甲酰胺中、2-10份過氧化二苯甲酰溶于10-50份界面劑二甲苯中；將100份線性低密度聚乙烯顆粒與5-50份第二接枝單體苯乙烯置于含有300份水的反應(yīng)容器中，攪拌使線性低密度聚乙烯顆粒均勻地懸浮于水中；將不飽和羧酸單體溶液和過氧化二苯甲酰溶液通過注射器加入到反應(yīng)容器中，于60°C氮氣氣氛下攪拌1.5小時進行溶脹，升溫至80-95°C反應(yīng)2-6小時，再經(jīng)冷卻、洗滌、過濾、干燥，得到最終的接枝產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線性低密度聚乙烯接枝極性單體的方法，其特征是所述的不飽和羧酸極性單體是通過(甲基)丙烯酰氯和氨基酸在堿性條件下的反應(yīng)合成的，其反應(yīng)通式如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種線性低密度聚乙烯接枝極性單體的方法，其特征是所述的氨基酸為如下氨基酸的一種:脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、苯甘氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸；對應(yīng)的含羧基的極性單體分別為1_(甲基)丙烯酰吡咯烷-2-羧酸、2-(甲基)丙烯酰胺基乙酸、2-(甲基)丙烯酰胺基丙酸、2-(甲基)丙烯酰氨基-2-苯基乙酸、2-(甲基)丙烯酰氨基-3-苯基丙酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-4-甲基戍酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種線性低密度聚乙烯接枝極性單體的方法，其特征是不飽和羧酸極性單體和第二接枝單體苯乙烯的重量比選1:3至3:1。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種線性低密度聚乙烯接枝極性單體的方法。將5-25份的不飽和羧酸單體溶于60份N,N-二甲基甲酰胺中、2-10份過氧化二苯甲酰溶于10-50份界面劑二甲苯中；將100份線性低密度聚乙烯顆粒與5-50份第二接枝單體苯乙烯置于含有300份水的反應(yīng)容器中，攪拌使線性低密度聚乙烯顆粒均勻地懸浮于水中；將不飽和羧酸單體溶液和過氧化二苯甲酰溶液加入到反應(yīng)容器中，于60℃氮氣氣氛下攪拌1.5小時進行溶脹，升溫至80-95℃反應(yīng)2-6小時，再經(jīng)冷卻、洗滌、過濾、干燥，得到產(chǎn)物。本發(fā)明所得線性低密度聚乙烯接枝產(chǎn)物因含有氨基酸殘基而具有良好的生物相容性，并能保持線性低密度聚乙烯原料的優(yōu)良力學(xué)性能。
文檔編號C08F255/02GK103224593SQ20131013198
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月16日
發(fā)明者徐曉冬, 周慧云, 張立芬, 范群福, 邱蕾蕾, 常秀娟, 周建 申請人:哈爾濱工程大學(xué)