21世紀に入ってから、高分子化学反応の研究は大きく進歩した。ポリマー材料は、ポリマーの単純な化学変化から、多様なポリマーの単純なブレンド修飾へと進歩している。元のポリマーの性質を高めたり、新しい性質を持つポリマー系を作ったりすることで、現在入手可能なポリマー材料の応用範囲を広げる。化学修飾の重要な方法の一つは、単軸または二軸押出機でポリマー成分を化学反応させることである。安価で、サイクルが早く、反応効果が高く、大量生産が容易であるという特長がある。
スクリュー内での無水マレイン酸とポリオレフィン材料の反応は、現在最も多く採用されている反応である。ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンポリマーがその一例である。ポリオレフィン系樹脂は、生産量が多く、性能に優れ、価格も手ごろなため、万能プラスチックとしてよく利用されている。しかし、表面エネルギーが低く、化学的に不活性な分子を含む固有の欠点があるため、その製品は他の極性ポリマーとは異なり、接着性、濡れ性、印刷・染色性、塗装性、帯電防止性、ガス透過性に劣る。無機フィラーなども溶解性が悪い。このことは、ポリオレフィンのような非極性ポリマーを極性ポリマーや無機材料とブレンドした場合、良好な特性を有する極性非極性ポリマーアロイを生成することが困難であることを示している。
少量の無水マレイン酸をポリオレフィン鎖にグラフト重合させることで、充填性、混合性、コンパウンド性、結合性などを大幅に向上させることができ、応用分野を広げることができる。ポリマー材料に対しては、改質剤やカップリング剤としても利用できる。可溶化剤やカップリング剤を利用する。例えば、ポリオレフィン系プラスチックに本製品10%を塗布するだけで、粘着性や塗装性が大幅に向上し、ナイロン補強系の反応性カップリング剤として使用すれば、他の液状カップリング剤を凌駕する。優れたカップリング特性は、シランカップリング剤やチタネートカップリング剤にも見出すことができる。
無水マレイン酸 は、溶液法、溶融法、放射線法、固相法など、さまざまな技法を用いてポリオレフィンにグラフトすることができる。しかし、「反応押出法」とも呼ばれる溶融法は、最も重要な技術である。溶融グラフト化には、単軸押出機、二軸押出機、ブラベンダーレオメーターを使用することができる。ポリオレフィン、MAHモノマー、開始剤、およびその他の添加剤は、溶融押出のために押出機のホッパーに導入される前に、微量の分散剤の助けを借りてよく混合される。ポリオレフィンの無水マレイン酸グラフト反応は、多くの変数に影響されるが、その主なものは、開始剤の種類と濃度、モノマーの質量濃度、添加剤の種類と濃度、反応温度、反応時間などである。DCPを固定した場合、グラフト率はMAH量の増加とともに上昇傾向を示すが、MAH量の増加が続くとグラフト率は増加する。開始剤DCPの濃度が高くなると、グラフト率はそれに応じて高くなるが、DCPが多すぎると架橋反応を伴う。反応温度が低いと、分解するDCPの濃度は高くなるが、フリーラジカルを消費する副反応の発生も促進し、フリーラジカルの大幅な増加を防ぐ。溶融反応時間(押出機など) グラフト率は、スクリューの回転数に大きく影響される。バレル内での原料の滞留時間が短く、反応が不十分で、スクリュー速度が速すぎるとグラフト率が低下する。スクリュー速度が遅すぎると、せん断力が不足し、開始剤が偏在する。さらに、材料の滞留時間が長すぎると、架橋が著しくなり、グラフト率が低下する。
私たちは、既存の条件とプラスチック複合ブレンド改質理論に基づいて、メルトインデックスが調整可能な無水マレイン酸グラフトポリオレフィンプラスチックを創造し、生産し、良好な結果と国内の先進的な地位を獲得した。
1)プロセスの革新:国内外の同等製品、例えばCoaceの製品は、無水マレイン酸のグラフト率と残留量が同じ品種と材料である場合、そのメルトインデックスも固定値であり、顧客は異なる使用状況によって異なる溶融要求を持っている。 インデックス。私たちは、広範な研究と分析の結果、配合に追加添加剤を導入するという斬新なアイデアを思いつきました。これにより、製品のメルト・インデックスを特定の範囲内で変更し、顧客のさまざまな要求に対応することができます。
2) 設備の革新:プロセス処方の革新を達成するためには、新しいプロセス処方のニーズを満たすために、造粒設備は従来の構造を適切に変更しなければならない。
3) 処方の最も重要なステップ:メルトインデックス調整剤の添加は、製品のメルトインデックスだけでなく、他の製品指標にも影響を与える。理想的な指標を生み出すためには、多くのスクリーニング作業が必要となる。さらに、様々な調整剤のコストと性能の比較を考慮に入れることが極めて重要である。
4) 造粒装置内部構造の調整:これは、メルトインデックス調整剤が最小の添加量で最大の効果を生み出すようにするための重要なステップである。
応用範囲
無水マレイン酸分子は、化学反応によってポリオレフィン分子鎖に結合し、最終製品にポリオレフィンの優れた加工性などの品質だけでなく、無水マレイン酸極性分子の反応性と強い耐性を与えます。極性は、カップリング剤、再反応改良剤など、プラスチックの領域で多くの用途があります。ポリプロピレンや高密度ポリエチレンのフィラーとして、ガラス繊維強化のためのカップリング剤として、無機顔料と有機顔料のカップリング剤として、難燃剤とポリエチレンのカップリング剤として、これらの活用も可能です。
また、エンジニアリングプラスチックの強靭化改質剤、マスターバッチ用キャリア樹脂、ポリオレフィンとナイロン、EVOH、金属などの共押出し接着剤、ポリオレフィンとナイロンのアロイ系の相溶化剤としても利用できる。薬剤、プラスチックミックス相溶化剤、防曇マルチフィルムの防曇寿命を延ばす改質剤など。
無水マレイン酸グラフトポリオレフィンは、カップリング剤、強靭化剤、相溶化剤として利用できる。この物質は2~30%の量で添加されることが多い。十分に混合した後、本来の製造方法で必要な高品質の製品を作ることができる。