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      輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜及其制備方法

      文檔序號:4450908閱讀:469來源:國知局
      輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜及其制備方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,包括以下重量份的組分:聚烯烴彈性體69~99.8份,助交聯(lián)劑0.01~5份,抗氧劑0.01~2份,硅烷偶聯(lián)劑0~2份,有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑0~2份,顏料0~20份。本發(fā)明還公開了一種上述輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的制備方法:將聚烯烴彈性體69~99.8份,助交聯(lián)劑0.01~5份,抗氧劑0.01~2份,硅烷偶聯(lián)劑0~2份,有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑0~2份和顏料0~20份,充分混合后加入擠出機(jī),通過T形平板模具擠出成膜,經(jīng)過輻射交聯(lián)的方法得到輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜。由于在聚烯烴彈性體膜內(nèi)部交聯(lián)生成空間網(wǎng)絡(luò),使聚烯烴膜的耐熱性大幅度提高,便于使用、儲存和運(yùn)輸,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
      【專利說明】輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜及其制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及塑料膜的【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及聚烯烴彈性體膜的【技術(shù)領(lǐng)域】,具體是指輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜及其制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]輻射交聯(lián)是利用各種輻射引發(fā)高分子聚合物高分子長鏈之間的交聯(lián)反應(yīng)的技術(shù)手段。輻射是指各種核輻射如電子束、Y射線、中子束、粒子束等等。光輻射如紫外光等可利用紫外光引發(fā)交聯(lián)反應(yīng),稱為光交聯(lián),其本質(zhì)上講也是一種輻射交聯(lián)。高分子聚合物分子鏈與鏈之間缺乏緊密的結(jié)合力,使得整體材料在經(jīng)受外力及環(huán)境溫度影響時產(chǎn)生變形或發(fā)生破壞,限制了其應(yīng)用。通過交聯(lián)反應(yīng),聚合物高分子長鏈之間形成化學(xué)鍵等結(jié)合點(diǎn),使聚合物的物理性能、化學(xué)性能獲得改善,是一種非常有效的對高分子聚合物的改性手段。輻射交聯(lián)指使用核輻射使高分子聚合物交聯(lián)的手段。輻射交聯(lián)時,聚合物本身與輻射發(fā)生裝置沒有物理接觸,反應(yīng)前后聚合物的形狀也沒有改變,但其內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)。聚合物可以直接將制品置于輻射線中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),也可以在聚合物中添加交聯(lián)助劑來促進(jìn)輻射交聯(lián)的效率。輻射交聯(lián)目前較多的應(yīng)用于熱收縮管的生產(chǎn),利用輻射后的塑料因交聯(lián)而有了對形狀的記憶能力,在室溫下擴(kuò)張經(jīng)過輻射的塑料管,使其在受熱情況下有回縮到原來形狀的能力。另外一個使用較多的領(lǐng)域是汽車電線的生產(chǎn),通過輻射交聯(lián)使電線能夠提高使用溫度而滿足使用于汽車發(fā)動機(jī)周圍較熱環(huán)境的要求。
      [0003]聚烯烴彈性體具體指乙烯與丁烯、戊烯、己烯或辛烯的共聚物,最早由美國陶氏化學(xué)公司發(fā)明的以茂金屬為催化劑具有相對較窄分子量分布和均勻短支鏈分布的彈性體乙烯和辛烯的共聚物。聚烯烴彈性體中的乙烯鏈結(jié)晶區(qū)作為物理交聯(lián)點(diǎn),長鏈的丁烯、戊烯、己烯或辛烯形成無定形的橡膠相,使其同時具有橡膠的彈性和塑料的熱塑性的雙重特性;其與聚烯烴特別是聚乙烯和聚丙烯相容性好,同時因沒有不飽和鍵而耐候性好,其被大量的用于加工改性聚烯烴,比如改性聚丙烯的汽車零配件。聚烯烴彈性體的熔融溫度較低,通常在50°C~70°C之間,所以通常極少單獨(dú)使用。國內(nèi)外很少有單獨(dú)使用聚烯烴彈性體或者是把聚烯烴彈性體作為主要成份使用的報道。陶氏公司曾推出用聚烯烴彈性體和聚乙烯混合的聚烯烴彈性體膠膜作為替代太陽能光伏組件中常用的EVA膠膜;其中主要成份是聚烯烴彈性體,依靠高熔點(diǎn)的聚乙烯和低熔點(diǎn)的聚烯烴彈性體混合而使混合物的熔點(diǎn)峰值在IOO0C以上。專利CN103289582A中描述了聚烯烴彈性體在硅烷接枝后加入有機(jī)過氧化物制成膜,在使用時通過加熱使過氧化物分解引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)而提高聚烯烴彈性體的耐熱性。由于聚烯烴彈性體的熔點(diǎn)非常低,即使是在加入高熔點(diǎn)的聚乙烯或者是加入交聯(lián)劑,其彈性體部分的熔點(diǎn)依然十分低,在加熱過程中彈性體會很快融化導(dǎo)致使用非常不方便或者由于熔點(diǎn)低而導(dǎo)致運(yùn)輸、儲存溫度要求苛刻,從而限制了其使用。如何提高聚烯烴彈性體膜本身的耐熱性是一個重 要的課題。

      【發(fā)明內(nèi)容】
      [0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,該發(fā)明設(shè)計巧妙,在聚烯烴彈性體膜被使用前,已經(jīng)有了一定的交聯(lián)度,從而提高了膜本身的耐熱性,因此在存放、使用中由于熔點(diǎn)低而造成的很多問題迎刃而解。
      [0005]本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的制備方法。
      [0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
      [0007]本發(fā)明提供了一種輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,包括以下重量份的組分:
      [0008]
      聚烯烴彈性體69 ~ 99.8份,
      助交聯(lián)劑0.01 ~ 5份,
      抗氧劑0.01 ~ 2份,
      娃烷偶聯(lián)劑0~2份,
      有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑O ~ 2份,
      顏料O ~ 20份。
      [0009]所述聚烯烴彈性體為乙烯和丁烯、戊烯、己烯或辛烯共聚物中的一種或者幾種的混合物,乙烯和丁烯、戊烯、己烯或辛烯的共聚物,因共聚種類不同或者乙烯含量的不同而區(qū)分出不同的級別。聚烯烴彈性體中可以適量加入聚乙烯,但由于聚乙烯和彈性體本身的乙烯完全融合而無法區(qū)分乙烯的來源。乙烯含量相同的混合物可以通過乙烯含量較低的彈性體加入適量的聚乙烯得到,也可以通過選`擇乙烯`含量與前者相同的彈性體直接得到,所以適當(dāng)加入聚乙烯不改變本描述的范圍。
      [0010]所述聚烯烴彈性體為經(jīng)過極性基團(tuán)接枝過的或不經(jīng)過接枝的,在成膜時添加極性基團(tuán)小分子添加劑;較佳地,極性基團(tuán)為硅烷偶聯(lián)劑;更佳地,硅烷偶聯(lián)劑在彈性體成膜前已經(jīng)接枝到彈性體分子鏈上的,其接枝率小于3% ;優(yōu)選為已接枝過乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)的乙烯-己烯共聚物,接枝率為0.6%。
      [0011]所述助交聯(lián)劑是指多官能團(tuán)的單體,可以是但不限于三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、三聚氰酸三烯丙酯(TAC)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)等一種或幾種。
      [0012]所述抗氧劑是指抗熱老化分解劑和紫外吸收劑,其可以但不限于酚類抗氧劑、受阻胺類抗氧劑、亞磷酸類、苯甲酮類、苯并三唑類等,例如:不限于四[β_ (3,5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)酯(抗氧劑770)和N,N’ - 二仲丁基對苯二胺(抗氧劑4720)的一種或幾種。
      [0013]所述硅烷偶聯(lián)劑指在分子中同時含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的有機(jī)硅化合物,優(yōu)選為ΚΗ550 ;其經(jīng)典產(chǎn)物可用通式Y(jié)SiX3表示;其在塑料中通常用于提高塑料的粘結(jié)力或提高填充物的分散性。
      [0014]所述有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑是指塑料常用的熱交聯(lián)用有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑,可以是但不限于過氧化二異丙苯(DCP)、過氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯(TBEC)、2,5- 二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷(雙二五)等一種或幾種。
      [0015]所述顏料是指可以改變聚烯烴彈性體膜顏色的添加劑,可以是但不限于碳黑、鋅鎖白、硫化鋒、欽白粉、玻璃微珠等。[0016]所述福射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的厚度為0.2~Imm ;更佳的,厚度為0.3~0.7mm η
      [0017]所述輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的交聯(lián)度為3~70%。
      [0018]本發(fā)明還提供了一種上述輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的制備方法,包括以下步驟:
      [0019]將聚烯烴彈性體69~99.8份,助交聯(lián)劑0.01~5份,抗氧劑0.01~2份,硅烷偶聯(lián)劑O~2份,有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑O~2份和顏料O~20份,充分混合后加入擠出機(jī),通過T形平板模具擠出成膜,經(jīng)過輻射交聯(lián)的方法得到輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜。
      [0020]所述輻射交聯(lián)的方法中輻射交聯(lián)指采用但不僅僅限于采用β射線(電子束)、Y射線(電磁波)、Χ射線(電磁波)、α射線(快速氦核流)或中子射線(不帶電的粒子流)等輻射方法;輻射劑量為10~200KGY。
      [0021]所述擠出機(jī)的溫度為70~110°C,模具溫度為70~110°C。
      [0022]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
      [0023]本發(fā)明通過將主要組分聚烯烴彈性體和有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧劑和顏料等組分中的一種或幾種的混合物擠出成膜后通過輻射交聯(lián)使膜中形成交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)而提高膜本身的耐熱性,使其便于使用、運(yùn)輸和儲存,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
      【具體實(shí)施方式】
      [0024]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。
      [0025]實(shí)施例1
      【權(quán)利要求】
      1.一種輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:包括以下重量份的組分:聚晞烴彈性體69 ~ 99.8份,助交聯(lián)劑0.01 ~ 5份,抗氧劑0.01 ~ 2份,
      桂坑偶聯(lián)劑O ~ 2份,
      有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑O ~ 2份,顏料O ~ 20份。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:所述聚烯烴彈性體為乙烯和丁烯、戊烯、己烯或辛烯共聚物中的一種或者幾種的混合物。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:所述聚烯烴彈性體為經(jīng)過極性基團(tuán)接枝過的或不經(jīng)過接枝的,在成膜時添加極性基團(tuán)小分子添加劑;較佳地,極性基團(tuán)為硅烷偶聯(lián)劑;更佳地,硅烷偶聯(lián)劑在彈性體成膜前已經(jīng)接枝到彈性體分子鏈上的,其接枝率小于3%;優(yōu)選為已接枝過乙烯基三甲氧基硅烷的乙烯-己烯共聚物,接枝率為 0.6%ο
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:所述助交聯(lián)劑是指多官能團(tuán)的單體,可以是但不限于三烯丙基異氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯一種或幾種。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所·述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:所述抗氧劑是指抗熱老化分解劑和紫外吸收劑,其可以但不限于酚類抗氧劑、受阻胺類抗氧劑、亞磷酸類、苯甲酮類、苯并三唑類,例如:不限于四[β_ (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)酯和N,N’ - 二仲丁基對苯二胺的一種或幾種。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑指在分子中同時含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的有機(jī)硅化合物,優(yōu)選為ΚΗ550。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:所述有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑是指塑料常用的熱交聯(lián)用有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑,可以是但不限于過氧化二異丙苯、過氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷一種或幾種。
      8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:所述顏料是指可以改變聚烯烴彈性體膜顏色的添加劑,可以是但不限于碳黑、鋅鋇白、硫化鋅、鈦白粉、玻璃微珠。
      9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:所述輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的厚度為0.2~Imm ;更佳的,厚度為0.3~0.7mm。
      10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜,其特征在于:所述輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的交聯(lián)度為3~70%。
      11.一種權(quán)利要求1至10任一所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:將聚烯烴彈性體69~99.8份,助交聯(lián)劑0.01~5份,抗氧劑0.01~2份,硅烷偶聯(lián)劑O~2份,有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑O~2份和顏料O~20份,充分混合后加入擠出機(jī),通過T形平板模具擠出成膜,經(jīng)過輻射交聯(lián)的方法得到輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜。
      12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的制備方法,其特征在于:所述輻射交聯(lián)的方法中輻射交聯(lián)指采用但不僅僅限于采用β射線、Y射線、X射線、α射線或中子射線;輻射劑量為10~200KGY。
      13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的輻射交聯(lián)的聚烯烴彈性體膜的制備方法,其特征在于:所述擠出機(jī)的溫度為70~110°C,模具溫 度為70~110°C。
      【文檔編號】B29C47/92GK103819807SQ201410061030
      【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
      【發(fā)明者】李民, 王權(quán) 申請人:上海海優(yōu)威電子技術(shù)有限公司
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