專利名稱：一種溴化聚丙烯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溴化聚丙烯的制備方法，屬于高分子合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚丙烯(PP)屬熱塑性塑料，分子結(jié)構(gòu)中為碳-碳及碳-氫飽和鍵，因此它具有優(yōu)異的電絕緣性與化學穩(wěn)定性。但是，它的力學性能較差，尤其是低溫沖擊強度，同吋，因為分子中全是碳氫原子組成，沒有極性基團，使得其染色性、阻燃性、耐熱性，以及與其他材料的粘結(jié)性很差，因此，限制了 PP應用范圍。PP可以通過接枝方法在其主鏈上引入極性基團，或者用氯氣與PP反應制備氯化聚丙烯。前者反應復雜，成本較高，且引入的極性基團較少；后者可采用溶液法、水懸浮發(fā)和固相法，是ー種有效的PP改性方法，但反應設(shè)備龐大，后處理復雜。溴化聚丙烯除具有氯化聚丙烯的性質(zhì)外，在反應性和阻燃性方面優(yōu)于氯化聚丙烯。溴化聚丙烯更容易進行溴的取代反應，如在三氯化鋁存在下可與芳烴進行烷基化反應，與醇鈉進行醚化反應，與各種胺進行胺化反應等；此外，在三氧化ニ銻的存在下具有較高的阻燃性。一般溴化聚丙烯是采用聚丙烯與溴氣和引發(fā)劑在加壓條件反應制成，但是該方法需要帶壓設(shè)備，而且溴化程度不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡單、成本低的溴化聚丙烯制備方法，適合進行エ業(yè)化的推廣應用。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種溴化聚丙烯的制備方法，其步驟如下I)將聚丙烯與水和過量的溴素混合，攪拌均勻，所述聚丙烯與水的重量比為I : 9 3 : 7 ;2)在紫外光照射和/或加入引發(fā)劑條件下于30_60°C攪拌反應60-360分鐘；3)反應后分離出溴化聚丙烯。所述紫外光的波長為280_460nm。所述每I千克聚丙烯所采用的光照功率為200-7000W。所述聚丙烯的分子量為10-30萬。所述聚丙烯為等規(guī)聚丙烯或無規(guī)聚丙烯，若是等規(guī)聚丙烯其平均粒度為80-180目顆粒，若是無規(guī)聚丙烯其平均粒度為O. 5-lmm的顆粒。所述弓I發(fā)劑為偶氮ニ異丁腈。所述引發(fā)劑的用量為聚丙烯的l_3wt%。步驟3)所述分離采用對反應產(chǎn)物過濾，用水淋洗至無溴離子，干燥。所述步驟2)反應過程中產(chǎn)生的溴化氫采用こ酸吸收。本發(fā)明的采用聚丙烯在水中與溴素于光照下反應，并且對反應的條件進行優(yōu)化，采用280-460nm的紫外光照作為引發(fā)，采用30_50°C的反應溫度，采用聚丙烯與水的混合配比等參數(shù)，使聚丙烯能夠順利的與溴素反應從而得到溴化聚丙烯，并且可以在反應時間60-360分鐘內(nèi)，隨著反應時間的増加溴化聚丙烯的溴含量也相應的提高，可以控制溴化聚丙烯的溴化程度。本發(fā)明制備得到的溴化聚丙烯可便于聚丙烯的烷基化取代反應，利于對聚丙烯進行極性基團的引入；而且本發(fā)明的溴化聚丙烯制備方法簡單易行，適合進行エ業(yè)化推廣應用。
具體實施例方式實施例I將800ml純水和200ml溴素一同加入帶有攪拌和冷凝管的反應瓶內(nèi)，反應瓶加熱 至60°C，待溫度恒定后加入粒徑為120目的等規(guī)聚丙烯50g (分子量15萬)，同時開啟紫外光燈(700W)，保持溫度攪拌反應80min。反應過程中將生成的溴化氫通過冷凝管導入裝有こ酸的吸收瓶中進行吸收。反應結(jié)束后，過濾出產(chǎn)物，產(chǎn)物水洗至無溴離子且洗液的PH值為7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量為32% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。過濾的濾液在60°C下蒸餾回收溴素。實施例2將800ml純水和200ml溴素一同加入帶有攪拌和冷凝管的反應瓶內(nèi)，反應瓶加熱至60°C，待溫度恒定后加入粒徑為120目的等規(guī)聚丙烯50g (分子量15萬)，同時開啟紫外光燈(700W)，保持溫度攪拌反應lOOmin。反應過程中將生成的溴化氫通過冷凝管導入裝有こ酸的吸收瓶中進行吸收。反應結(jié)束后，過濾出產(chǎn)物，產(chǎn)物水洗至無溴離子且洗液的PH值為7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量為56% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。過濾的濾液在60°C下蒸餾回收溴素。實施例3將800ml純水和200ml溴素一同加入帶有攪拌和冷凝管的反應瓶內(nèi)，反應瓶加熱至40°C，待溫度恒定后加入粒徑為180目的等規(guī)聚丙烯50g (分子量25萬)，同時開啟紫外光燈(700W)，保持溫度攪拌反應60min。反應過程中將生成的溴化氫通過冷凝管導入裝有こ酸的吸收瓶中進行吸收。反應結(jié)束后，過濾出產(chǎn)物，產(chǎn)物水洗至無溴離子且洗液的PH值為7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量為22% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。過濾的濾液在60°C下蒸餾回收溴素。實施例4將800ml純水和200ml溴素一同加入帶有攪拌和冷凝管的反應瓶內(nèi)，反應瓶加熱至30°C，待溫度恒定后加入粒徑為140目的等規(guī)聚丙烯50g (分子量30萬)，同時開啟紫外光燈(700W)，保持溫度攪拌反應150min。反應過程中將生成的溴化氫通過冷凝管導入裝有こ酸的吸收瓶中進行吸收。反應結(jié)束后，過濾出產(chǎn)物，產(chǎn)物水洗至無溴離子且洗液的PH值為7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量為65% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。過濾的濾液在60°C下蒸餾回收溴素。實施例5將800ml純水和200ml溴素一同加入帶有攪拌和冷凝管的反應瓶內(nèi)，反應瓶加熱至60°C，待溫度恒定后加入粒徑為Imm的無規(guī)聚丙烯50g (分子量20萬)，同時開啟紫外光燈(700W)，保持溫度攪拌反應200min。反應過程中將生成的溴化氫通過冷凝管導入裝有こ酸的吸收瓶中進行吸收。反應結(jié)束后，過濾出產(chǎn)物，產(chǎn)物水洗至無溴離子且洗液的PH值為7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量為81% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。過濾的濾液在60°C下蒸餾回收溴素。實施例6將800ml純水和200ml溴素一同加入帶有攪拌和冷凝管的反應瓶內(nèi)， 反應瓶加熱至60°C，待溫度恒定后加入粒徑為O. 5mm的無規(guī)聚丙烯50g(分子量15萬)，同時開啟紫外光燈(700W)，保持溫度攪拌反應360min。反應過程中將生成的溴化氫通過冷凝管導入裝有こ酸的吸收瓶中進行吸收。反應結(jié)束后，過濾出產(chǎn)物，產(chǎn)物水洗至無溴離子且洗液的PH值為7后在70°C下烘干至恒重，即得溴含量為85% (Wt%)的溴化聚丙烯成品。過濾的濾液在60°C下蒸餾回收溴素。
權(quán)利要求
1.一種溴化聚丙烯的制備方法，其特征在于其步驟如下 1)將聚丙烯與水和過量的溴素混合，攪拌均勻，所述聚丙烯與水的重量比為I: 9 3:7; 2)在紫外光照射和/或加入引發(fā)劑條件下于30-60°C攪拌反應60-360分鐘； 3)反應后分離出溴化聚丙烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溴化聚丙烯的制備方法，其特征在于所述紫外光的波長為280_460nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溴化聚丙烯的制備方法，其特征在于所述每I千克聚丙烯所< 采用的光照功率為200-7000W。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溴化聚丙烯的制備方法，其特征在于所述聚丙烯的分子量為10-30萬。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的溴化聚丙烯的制備方法，其特征在于所述聚丙烯為等規(guī)聚丙烯或無規(guī)聚丙烯，若是等規(guī)聚丙烯其平均粒度為80-180目顆粒，若是無規(guī)聚丙烯其平均粒度為0. 5-lmm的顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溴化聚丙烯的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的溴化聚丙烯的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑的用量為聚丙烯的l_3wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溴化聚丙烯的制備方法，其特征在于步驟3)所述分離采用對反應產(chǎn)物過濾,用水淋洗至無溴離子,干燥。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溴化聚丙烯的制備方法，其特征在于所述步驟2)反應過程中產(chǎn)生的溴化氫采用乙酸吸收。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溴化聚丙烯的制備方法，1)將聚丙烯與水和過量的溴素混合，攪拌均勻，所述聚丙烯與水的重量比為19～37；2)在紫外光照射和/或加入引發(fā)劑條件下于30-60℃攪拌反應60-360分鐘；3)反應后分離出溴化聚丙烯。本發(fā)明的采用聚丙烯在水中與溴素于光照下反應，并且對反應的條件進行優(yōu)化，采用280-460nm的紫外光照作為引發(fā)，采用30-50℃的反應溫度，采用聚丙烯與水的混合配比等參數(shù)，使聚丙烯能夠順利的與溴素反應從而得到溴化聚丙烯，并且可以在反應時間60-360分鐘內(nèi)，隨著反應時間的增加溴化聚丙烯的溴含量也相應的提高，可以控制溴化聚丙烯的溴化程度。
文檔編號C08F10/06GK102675497SQ20111041245
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者劉澤民, 劉秋菊, 盧敏, 姚大虎, 張玉清, 赫玉欣 申請人:河南科技大學