專利名稱：一種紫外輻照改性高密度聚乙烯的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高分子材料的改性方法，特別是一種在臭氧氣氛中、不同環境溫度下紫外輻照改性高密度聚乙烯(HDPE)的制備方法。
背景技術：
以聚烯烴為主體的合成樹脂已經與鋼鐵、水泥、木材共同構成四大基礎材料，在人類生活和社會發展中發揮著極其重要的作用。據報道，2003年我國聚烯烴(PE、PP)的生產能力達到10990萬噸，產量達到9133萬噸，占合成樹脂總產量的46％以上。對現有聚烯烴進行填充共混，使這一量大價廉、加工方便的通用型高聚物實現高性能化，對進一步拓展聚烯烴應用領域具有重要意義。由于聚烯烴的非極性，它與無機填料、極性聚合物的相容性差，因此必須解決共混體系的相容性問題。常用的方法就是將具有極性官能團的單體接枝到聚烯烴上。但該接枝工藝復雜、有化學污染。九十年代以來，徐僖教授等人在空氣或O2氣氛中紫外輻照HDPE和PP，在不使用任何化學試劑情況下成功地將C＝O、C-O、C(＝O)O等基團引入HDPE和PP分子鏈，從而改善了HDPE與尼龍6、聚乙烯醇纖維、聚碳酸酯，PP與玻璃纖維、絹英粉，LLDPE與尼龍6等的相容性，其復合材料的力學性能等得到了提高。但在空氣或O2氣氛中進行紫外輻照改性存在著輻照時間長、產生凝膠(HDPE)等缺點。
發明內容
1、發明目的本發明的目的是提供一種在臭氧氣氛中、不同環境溫度下紫外輻照改性HDPE的制備方法。
2、技術方案本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種紫外輻照改性高密度聚乙烯的制備方法，其特點是在臭氧氣氛中、40～60℃環境溫度下，紫外輻照高密度聚乙烯，在高密度聚乙烯分子鏈上引入含氧基團。
所述含氧基團為C＝O、C-O和C(＝O)O等。
在上述制備過程中，紫外輻照改性HDPE不產生凝膠，并隨輻照環境溫度提高，引入C＝O、C-O和C(＝O)O等含氧基團的速度加快。
本發明研究了臭氧氣氛中、不同環境溫度下紫外輻照對HDPE結構與性能的影響。紫外輻照后，HDPE分子鏈上引入了C＝O、C-O和C(＝O)O等含氧基團(見圖1～圖5)。隨輻照環境溫度提高，引入C＝O、C-O和C(＝O)O等含氧基團的速度加快(見表1)。在本實驗范圍內，紫外輻照改性HDPE不產生凝膠、水接觸角下降(見表2)，其親水性得到改善。
與現有的在空氣或O2氣氛中的紫外輻照改性方法相比，本發明大大縮短了紫外輻照時間，提高了效率，而且本發明所制備的改性HDPE不產生凝膠。所獲得的紫外輻照改性HDPE可以和無機填料、極性聚合物等共混，制備性能優良的復合材料。本發明為聚烯烴改性提供新的方法和途徑，有廣闊的實施前景和應用價值。
3、有益效果本發明的優點是1、在紫外輻照HDPE過程中，不使用任何化學試劑，避免化學試劑對人員、設備、環境的損害；2、紫外輻照改性HDPE不產生凝膠；3、大大縮短了紫外輻照時間，提高了紫外輻照改性HDPE的效率。
四
圖1是HDPE的紅外譜圖。
圖2是40℃環境溫度下輻照10min的HDPE紅外譜圖。
圖3是40℃環境溫度下輻照15min的HDPE紅外譜圖。
圖4是60℃環境溫度下輻照10min的HDPE紅外譜圖。
圖5是60℃環境溫度下輻照15min的HDPE紅外譜圖。
五具體實施例方式
下面通過實施例對本發明進行具體描述，有必要在此指出的是，以下實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制。
實施例1一種本發明所述的紫外輻照改性HDPE的方法，它包括以下步驟1、把裝有HDPE的容器放入紫外輻照裝置中，調節環境溫度為40℃。
2、往裝有HDPE容器中通入臭氧，同時打開紫外燈輻照10min，然后關閉臭氧和紫外燈。
3、把容器取出，倒出其中的HDPE即得紫外輻照改性HDPE。
實施例2另一種本發明所述的紫外輻照改性HDPE的方法，它包括以下步驟1、把裝有HDPE的容器放入紫外輻照裝置中，調節環境溫度為40℃。
2、往裝有HDPE的容器中通入臭氧，同時打開紫外燈輻照15min，然后關閉臭氧和紫外燈。
3、把容器取出，倒出其中的HDPE即得紫外輻照改性HDPE。
實施例3另一種本發明所述的紫外輻照改性HDPE的方法，它包括以下步驟1、把裝有HDPE的容器放入紫外輻照裝置中，調節環境溫度為60℃。
2、往裝有HDPE的容器中通入臭氧，同時打開紫外燈輻照10min，然后關閉臭氧和紫外燈。
3、把容器取出，倒出其中的HDPE即得紫外輻照改性HDPE。
實施例4另一種本發明所述的紫外輻照改性HDPE的方法，它包括以下步驟1、把裝有HDPE的容器放入紫外輻照裝置中，調節環境溫度為60℃。
2、往裝有HDPE的容器中通入臭氧，同時打開紫外燈輻照15min，然后關閉臭氧和紫外燈。
3、把容器取出，倒出其中的HDPE即得紫外輻照改性HDPE。
不同環境溫度下、分別紫外輻照10min和15min的HDPE的紅外譜圖如圖2～圖5所示，引入的含氧基團含量如表1所示。
表1HDPE和uvHDPE的XPS分析
表2HDPE和uvHDPE的凝膠含量和水接觸角
權利要求
1.一種紫外輻照改性高密度聚乙烯的制備方法，其特點是在臭氧氣氛中、40～60℃環境溫度下，紫外輻照高密度聚乙烯，在其分子鏈上引入含氧基團。
2.根據權利要求1所述的一種紫外輻照改性高密度聚乙烯的制備方法，其特點是在高密度聚乙烯分子鏈上引入C＝O、C-O和C(＝O)O含氧基團。
全文摘要
本發明公開了一種不同環境溫度下紫外輻照改性高密度聚乙烯的制備方法，其特點是在臭氧氣氛中、40～60℃環境溫度下紫外輻照高密度聚乙烯，在其分子鏈上引入C＝O、C－O和C(＝O)O等含氧基團；紫外輻照改性高密度聚乙烯不產生凝膠；隨輻照環境溫度提高，引入含氧基團的速度加快。本發明不使用任何化學試劑，避免化學試劑對人員、設備、環境的損害。與現有的在空氣或O
文檔編號C08F8/00GK1730500SQ200510094209
公開日2006年2月8日 申請日期2005年9月5日 優先權日2005年9月5日
發明者吳石山, 沈健 申請人:南京大學