Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2827327C2 - Compositions of ethylene, propylene and copolymers thereof functionalised/modified with maleic anhydride - Google Patents

Compositions of ethylene, propylene and copolymers thereof functionalised/modified with maleic anhydride Download PDF

Info

Publication number
RU2827327C2
RU2827327C2 RU2023100516A RU2023100516A RU2827327C2 RU 2827327 C2 RU2827327 C2 RU 2827327C2 RU 2023100516 A RU2023100516 A RU 2023100516A RU 2023100516 A RU2023100516 A RU 2023100516A RU 2827327 C2 RU2827327 C2 RU 2827327C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer
maleic anhydride
peroxide
organic peroxide
monomer
Prior art date
Application number
RU2023100516A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2023100516A (en
Inventor
Дмитрий Николаевич Огородцев
Петр Михайлович Карев
Владимир Александрович Зарубин
Дмитрий Андреевич Ершов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ОКАПОЛ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ОКАПОЛ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ОКАПОЛ"
Publication of RU2023100516A publication Critical patent/RU2023100516A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2827327C2 publication Critical patent/RU2827327C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to polymer compositions based on polyolefins and their copolymers, functionalised/modified with maleic anhydride. Compositions obtained in this invention can be used as a compatibilizer (binding agent) for halogen-free polymer cable compositions, a compatibilizer (binding agent) for composite filled materials based on polyolefins, an impact strength modifier for polyamides. Compositions are obtained by method of industrial production of functionalised polymers, where polymer is subjected to chemical modification at temperature of 10–15 °C is lower than the softening temperature of the polymer without the use of reactive gases when mixed with a monomer, as well as with organic peroxide with their subsequent copolymerisation by method of surface-initiated polymerisation in melt in twin-screw extruder with simultaneous dosage of primary phenol and secondary phosphite antioxidants, wherein the chemical modification is carried out in the amorphous phase of the polymer. Initial composition of the polymer composition contains, in addition to polyolefin, an initiator in the form of an organic peroxide, maleic anhydride, primary phenol and secondary phosphite antioxidants.
EFFECT: wider range of equipment for said purpose.
11 cl, 5 dwg, 5 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к полимерным композициям, основанным на полиолефинах и их сополимерах, функционализированных/модифицированных малеиновым ангидридом. Композиции, полученные в данном изобретении, могут использоваться в качестве:The invention relates to polymer compositions based on polyolefins and their copolymers functionalized/modified with maleic anhydride. The compositions obtained in this invention can be used as:

- связующего агента (компатибилизатора) для полиолефиновых (полиэтиленовых, полипропиленовых) композиций, наполненных следующими добавками: минеральными наполнителями (слюда, каолин, карбонат кальция, глина, тальк, технический углерод, антрацит, тригидроксид алюминия, дигидроксид магния), функционализированными углеродными нанотрубками, коротким и длинным стеклом и древесными наполнителями;- a binding agent (compatibilizer) for polyolefin (polyethylene, polypropylene) compositions filled with the following additives: mineral fillers (mica, kaolin, calcium carbonate, clay, talc, carbon black, anthracite, aluminum trihydroxide, magnesium dihydroxide), functionalized carbon nanotubes, short and long glass and wood fillers;

- модификатора ударной вязкости для полиамидов;- impact strength modifier for polyamides;

- модификатора гибкости и морозостойкости полипропиленов;- modifier of flexibility and frost resistance of polypropylene;

- модификатора вторичных пластмасс для улучшения совмещения полимеров различной природы и восстановления структуры разрушенных звеньев полимерной цепи;- a modifier of secondary plastics to improve the compatibility of polymers of different natures and restore the structure of destroyed links of the polymer chain;

- промотора адгезии для:- adhesion promoter for:

• термоплавких адгезионных композиций наружной антикоррозионной полиэтиленовой изоляции стальных труб;• hot-melt adhesive compositions for external anti-corrosion polyethylene insulation of steel pipes;

• термоплавких полимерных композиций, предназначенных для использования в качестве адгезионного слоя в многослойных барьерных упаковочных материалах;• hot-melt polymer compositions intended for use as an adhesive layer in multilayer barrier packaging materials;

• термоплавких полимерных композиций, предназначенных для использования в качестве адгезионного слоя в многослойных композитных облицовочных алюмопластиковых панелях;• hot-melt polymer compositions intended for use as an adhesive layer in multilayer composite aluminum-plastic cladding panels;

• термоплавких полимерных композиций, использующихся для экструзионных и соэкструзионных многослойных покрытий, экструзионного ламинирования алюминиевой фольги.• hot-melt polymer compositions used for extrusion and coextrusion multilayer coatings, extrusion lamination of aluminum foil.

Уровень техникиState of the art

Полиолефины - продукты полимеризации или сополимеризации олефинов (ненасыщенных углеводородов этиленового ряда). Полиолефины неполярны, химически инертны. Для них характерна низкая термо- и светостабильность.Polyolefins are products of polymerization or copolymerization of olefins (unsaturated hydrocarbons of the ethylene series). Polyolefins are non-polar and chemically inert. They are characterized by low thermal and light stability.

Полиолефины относят к числу наиболее распространенных термопластов, представителями которых являются полиэтилен, полипропилен, их сополимеры. Доля термопластов составляет не менее 90% от всех пластмасс, потребляемых во всем мире. В отличие от термореактивных пластиков, они во многих случаях могут быть переработаны без каких-либо серьезных потерь эксплуатационных характеристик. Полиолефины характеризуются высокой степенью кристалличности, обусловливающей достаточную механическую прочность, высокими диэлектрическими показателями, устойчивостью к действию агрессивных веществ. Из них методом экструзии получают пленку, трубы, шланги, листовые материалы, кабельные изделия, различные емкости, тару, профильные и другие изделия. Они имеют высокую химическую стойкость к большинству химически активных сред, высокую пробивную электрическую прочность и хорошие диэлектрические показатели, жесткость, стабильность размеров изделий в широком диапазоне температур, хорошая окрашиваемость, сохранение достаточно высокой прочности и эластичности при низких температурах.Polyolefins are among the most common thermoplastics, which include polyethylene, polypropylene, and their copolymers. Thermoplastics account for at least 90% of all plastics consumed worldwide. Unlike thermosetting plastics, they can be recycled in many cases without any significant loss of performance characteristics. Polyolefins are characterized by a high degree of crystallinity, which ensures sufficient mechanical strength, high dielectric properties, and resistance to aggressive substances. They are used by extrusion to produce film, pipes, hoses, sheet materials, cable products, various containers, packaging, profile and other products. They have high chemical resistance to most chemically active environments, high breakdown electrical strength and good dielectric properties, rigidity, dimensional stability of products over a wide temperature range, good paintability, and retention of sufficiently high strength and elasticity at low temperatures.

Чаще всего полиолефины, из-за своего неполярного характера, имеют недостаточную совместимость с различными полярными или полимерными, или неполимерными материалами. Для решения этой проблемы и применяют различного рода прививки. Прививка полярных групп, таких как малеиновый ангидрид на неполярные полимерные цепи является распространенным способом модификации полимеров, который обычно называют функционализацией полимеров. Введение кислотных или ангидридных функциональных групп улучшает адгезионные свойства и совместимость с различными полярными и неполярными субстратами, например, полиамиды, полимеры этиленовой группы, сополимеры винилового спирта, с различными наполнителями и с металлическими поверхностями. Привитые полиолефиновые адгезивы имеют более широкий диапазон производительности, повышенную теплостойкость, экономичный расход, высокую гибкость при низкой температуре.Most often, polyolefins, due to their non-polar nature, have insufficient compatibility with various polar or polymeric or non-polymeric materials. To solve this problem, various types of grafting are used. Grafting polar groups, such as maleic anhydride on non-polar polymer chains is a common method of modifying polymers, which is usually called polymer functionalization. The introduction of acidic or anhydride functional groups improves the adhesive properties and compatibility with various polar and non-polar substrates, such as polyamides, ethylene group polymers, vinyl alcohol copolymers, with various fillers and with metal surfaces. Grafted polyolefin adhesives have a wider range of performance, increased heat resistance, economical consumption, high flexibility at low temperatures.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению описывается модификация полипропилена в патенте RU №2770368, опубл. 15.04.2022, с названием «КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИПРОПИЛЕНАС УЛУЧШЕННОЙ ПРОЗРАЧНОСТЬЮ, УДАРНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ И ЖЕСТКОСТЬЮ, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ЛИТЬЯ ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАКОЙ КОМПОЗИЦИИ И ИЗДЕЛИЯ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ИЗ НЕЕ».The closest modification of polypropylene to the claimed invention is described in patent RU No. 2770368, published on 15.04.2022, with the title "COMPOSITION BASED ON POLYPROPYLENE WITH IMPROVED TRANSPARENCY, IMPACT VISCOSITY AND RIGIDITY, INTENDED FOR CASTING THIN-WALLED PRODUCTS, A METHOD FOR PRODUCING SUCH A COMPOSITION AND PRODUCTS MADE FROM IT."

Композиция на основе полипропилена для получения литых изделий, содержащая, по отношению к общей массе композиции, (А) от 53,8 до 79,8 мас. % кристаллического изотактического полипропилена, (В) от 10 до 20 мас. % эластомера на основе сополимера этилена с а-олефином, содержащим от 4 до 10 атомов углерода, (С) от 10 до 25 мас. % одного или нескольких гомополимеров этилена и/или статистических термопластичных сополимеров этилена с а-олефинами, содержащими от 3 до 10 атомов углерода, а также (D) модифицирующую систему, в состав которой входит от 0,04 до 0,64 мас. % (D1) органического пероксида и от 0,04 до 0,64 мас. % (D2) соагента, который представляет собой виниловый мономер с тремя или более функциональными акрилатными группами, и (Е) от 0,05 до 1,0 мас. % нуклеирующего агента, и необязательные добавки.A polypropylene-based composition for producing molded articles, comprising, with respect to the total weight of the composition, (A) from 53.8 to 79.8 wt. % of crystalline isotactic polypropylene, (B) from 10 to 20 wt. % of an elastomer based on a copolymer of ethylene with an alpha-olefin containing from 4 to 10 carbon atoms, (C) from 10 to 25 wt. % of one or more ethylene homopolymers and/or random thermoplastic copolymers of ethylene with alpha-olefins containing from 3 to 10 carbon atoms, and also (D) a modifying system comprising from 0.04 to 0.64 wt. % (D1) of an organic peroxide and from 0.04 to 0.64 wt. % (D2) of a co-agent which is a vinyl monomer with three or more functional acrylate groups, and (E) from 0.05 to 1.0 wt. % of a nucleating agent, and optional additives.

Композицию получают двухстадийным способом.The composition is obtained in a two-stage process.

I стадия. Получение композиции концентрата.Stage I. Obtaining the concentrate composition.

Осуществляют смешивание (В) эластомера на основе сополимера этилена с α-олефином, содержащим от 4 до 10 атомов углерода, и (С) одного или нескольких гомополимеров этилена и/или статистических термопластичных сополимеров этилена с α-олефинами, содержащими от 3 до 10 атомов углерода, с (А') кристаллическим изотактическим полипропиленом. При этом смешивание указанных компонентов (А+В+С) осуществляют в присутствии модифицирующей системы (D), включающей (D1) органический пероксид, взятый в количестве от 0,1 до 0,8 мас. %, и (D2) соагент, в качестве которого используют виниловый мономер с тремя или более функциональными акрилатными группами, взятый в количестве от 0,1 до 0,8 мас. %. Перемешивание компонентов осуществляют в смесительном оборудовании в течение промежутка времени от 1 до 20 минут, предпочтительно от 2 до 10 минут при температуре от 10 до 50°С, предпочтительно от 20 до 40°С. Далее полученную смесь компаундируют в расплаве, предпочтительно в экструдере, при температуре от 190 до 240°С, предпочтительно от 220 до 230°С. При этом число оборотов шнека составляет приблизительно 250 мин-1.Mixing is carried out of (B) an elastomer based on a copolymer of ethylene with an α-olefin containing from 4 to 10 carbon atoms, and (C) one or more homopolymers of ethylene and/or random thermoplastic copolymers of ethylene with α-olefins containing from 3 to 10 carbon atoms, with (A') crystalline isotactic polypropylene. In this case, mixing of the said components (A+B+C) is carried out in the presence of a modifying system (D), including (D1) an organic peroxide taken in an amount of from 0.1 to 0.8 wt. %, and (D2) a coagent, which is a vinyl monomer with three or more functional acrylate groups, taken in an amount of from 0.1 to 0.8 wt. %. The components are mixed in mixing equipment for a period of time from 1 to 20 minutes, preferably from 2 to 10 minutes at a temperature from 10 to 50°C, preferably from 20 to 40°C. The resulting mixture is then compounded in the melt, preferably in an extruder, at a temperature from 190 to 240°C, preferably from 220 to 230°C. The number of screw revolutions is approximately 250 min -1 .

II стадия. Получение композиции на основе полипропилена.Stage II. Obtaining a composition based on polypropylene.

Проводят смешивание полученной на стадии I композиции концентрата, взятой в количестве от 40 до 80 мас. %, предпочтительно от 50 до 70 мас. %, с (А'') кристаллическим изотактическим полипропиленом и (Е) нуклеирующим агентом и, необязательно, другими добавками. Перемешивание компонентов осуществляют в смесительном оборудовании в течение промежутка времени от 1 до 20 минут, предпочтительно от 2 до 10 минут при температуре от 10 до 50°С, предпочтительно от 20 до 40°С. Далее полученную смесь компаундируют в расплаве, предпочтительно в экструдере, при температуре от 190 до 240°С, предпочтительно от 220 до 230°С. При этом число оборотов шнека составляет приблизительно 250 мин-1. При этом в качестве изотактического кристаллического полипропилена предпочтительно используют полипропилен А' на первой стадии и А'' на второй стадии, которые отличаются друг от друга значениями показателя текучести расплава. В качестве А' используют полипропилен с показателем текучести расплава от 2,0 до 4,0 г/10 мин, предпочтительно от 2,5 до 3,5 г/10 мин. В качестве А'' используют полипропилен с показателем текучести расплава от 20 до 40 г/10 мин, предпочтительно от 25 до 35 г/10 мин. (А') и (А'') используют при их массовом отношении равном от 0,1 до 9, предпочтительно от 0,25 до 4, наиболее предпочтительно от 0,75 до 3,5, таким образом, чтобы суммарное содержание (А'+А'') было равным А, т.е. суммарное количество (А'+А'') по отношению к общей массе композиции составляло от 53,8 до 79,8 мас. %, предпочтительно от 58,2 до 79,7 мас. %, наиболее предпочтительно 63,7 до 79,6 мас. %. При этом содержание указанных компонентов в процессе получения композиции варьируют таким образом, что полученная композиция удовлетворяет заявленному количественному составу, а именно содержит: (А) от 53,8 до 79,8 мас. % кристаллического изотактического полипропилена, (В) от 10 до 20 мас. % эластомера на основе сополимера этилена с а-олефином, содержащим от 4 до 10 атомов углерода, и (С) от 10 до 25 мас. % одного или несколько гомополимеров этилена и/или статистических термопластичных сополимеров этилена с а-олефинами, содержащими от 3 до 10 атомов углерода, а также (D) модифицирующую систему, в состав которой входит (D1) от 0,04 до 0,64 мас. % органического пероксида, и от 0,04 до 0,64 мас. % соагента (D2), в качестве которого используют виниловый мономер с тремя или более функциональными акрилатными группами, и (Е) от 0,05 до 1,0 мас. % нуклеирующего агента, а также другие, необязательные, добавки. Как уже было указано ранее, для достижения наилучшего технического результата массовое соотношение компонентов (В) и (С) варьируют таким образом, чтобы плотность смеси эластомера (В) и гомополимера (С) этилена и/или его термопластичного сополимера с а-олефином, содержащим от 4 до 10 атомов углерода, являлась близкой или равной плотности изотактического полипропилена (А), то есть необходимо, чтобы плотность (В+С) составляла не менее 0,995, предпочтительно не менее 0,997 от плотности полипропилена (А), и не более 1,007, предпочтительно не более 1,005 от плотности полипропилена (А). При этом концентрация эластомера (В) в составе композиции должна составлять не менее 10 мас. %.The concentrate composition obtained in stage I, taken in an amount of 40 to 80 wt. %, preferably 50 to 70 wt. %, is mixed with (A'') crystalline isotactic polypropylene and (E) a nucleating agent and, optionally, other additives. The components are mixed in mixing equipment for a period of time from 1 to 20 minutes, preferably 2 to 10 minutes at a temperature of 10 to 50 °C, preferably 20 to 40 °C. The resulting mixture is then compounded in the melt, preferably in an extruder, at a temperature of 190 to 240 °C, preferably 220 to 230 °C. The screw speed is approximately 250 min -1 . In this case, the isotactic crystalline polypropylene preferably used is polypropylene A' in the first stage and A'' in the second stage, which differ from each other in the melt flow index values. As A', polypropylene with a melt flow index of 2.0 to 4.0 g/10 min, preferably 2.5 to 3.5 g/10 min, is used. As A'', polypropylene with a melt flow index of 20 to 40 g/10 min, preferably 25 to 35 g/10 min is used. (A') and (A'') are used in their weight ratio of 0.1 to 9, preferably 0.25 to 4, most preferably 0.75 to 3.5, so that the total content of (A'+A'') is equal to A, i.e. the total amount of (A'+A'') in relation to the total weight of the composition is 53.8 to 79.8 wt. %, preferably 58.2 to 79.7 wt. %, most preferably 63.7 to 79.6 wt. %. In this case, the content of the said components during the process of obtaining the composition is varied in such a way that the resulting composition satisfies the declared quantitative composition, namely, it contains: (A) from 53.8 to 79.8 wt. % of crystalline isotactic polypropylene, (B) from 10 to 20 wt. % of an elastomer based on a copolymer of ethylene with an α-olefin containing from 4 to 10 carbon atoms, and (C) from 10 to 25 wt. % of one or more ethylene homopolymers and/or random thermoplastic copolymers of ethylene with α-olefins containing from 3 to 10 carbon atoms, as well as (D) a modifying system, which includes (D1) from 0.04 to 0.64 wt. % of an organic peroxide, and from 0.04 to 0.64 wt. % of a coagent (D2), which is a vinyl monomer with three or more functional acrylate groups, and (E) from 0.05 to 1.0 wt. % of a nucleating agent, as well as other optional additives. As has already been indicated earlier, in order to achieve the best technical result, the weight ratio of components (B) and (C) is varied so that the density of the mixture of the elastomer (B) and the homopolymer (C) of ethylene and/or its thermoplastic copolymer with an a-olefin containing from 4 to 10 carbon atoms is close to or equal to the density of isotactic polypropylene (A), i.e. it is necessary that the density (B+C) be at least 0.995, preferably at least 0.997 of the density of polypropylene (A), and no more than 1.007, preferably no more than 1.005 of the density of polypropylene (A). In this case, the concentration of elastomer (B) in the composition should be at least 10 wt.%.

Основным недостатком полученной композиции модифицированного полипропилена, является избыточное количество введенных компонентов: эластомера на основе сополимера этилена с α-олефином не менее 10 мас. % и одного или нескольких гомополимеров этилена и/или статистических термопластичных сополимеров этилена с α-олефинами, так же не менее 10 мас. %.The main disadvantage of the obtained composition of modified polypropylene is the excessive amount of introduced components: an elastomer based on a copolymer of ethylene with an α-olefin of at least 10 wt. % and one or more homopolymers of ethylene and/or statistical thermoplastic copolymers of ethylene with α-olefins, also at least 10 wt. %.

Введение более 10% данных компонентов при модификации полипропилена малеиновым ангидридом приводит к повышенной сшивке композиции, увеличению вязкости расплава и, соответственно, увеличению температурного режима при технологическом применении, что в дальнейшем неблагоприятно влияет на функциональность и процесс распределения полученной композиции функционализированного/модифицированного малеиновым ангидридом полипропилена в качестве компатибилизатора в наполненных композициях, модификаторов ударной вязкости для полиамидов, модификаторов гибкости и морозостойкости полипропиленов, модификаторов вторичных пластмасс для улучшения совмещения различных полимеров, а также улучшения связности деградировавших полимерных цепочек, промоторов адгезии для термопластичных адгезивов для алюмопластиковых панелей, адгезивов для многослойной изоляции стальных труб, многослойных полимерных труб и многослойных упаковочных материалов.The introduction of more than 10% of these components during the modification of polypropylene with maleic anhydride leads to increased crosslinking of the composition, an increase in the melt viscosity and, accordingly, an increase in the temperature regime during technological application, which subsequently has an adverse effect on the functionality and distribution process of the resulting composition of functionalized/modified maleic anhydride polypropylene as a compatibilizer in filled compositions, impact strength modifiers for polyamides, flexibility and frost resistance modifiers for polypropylenes, modifiers of secondary plastics to improve the compatibility of various polymers, as well as improving the connectivity of degraded polymer chains, adhesion promoters for thermoplastic adhesives for aluminoplastic panels, adhesives for multilayer insulation of steel pipes, multilayer polymer pipes and multilayer packaging materials.

Задачей данного изобретения является получение композиций этилена, пропилена и их сополимеров, функционализированных/модифицированных малеиновым ангидридом, обладающих определенными свойствами, позволяющими использовать их при производстве в качестве связующего агента (компатибилизатора) для полиолефиновых (полиэтиленовых, полипропиленовых) наполненных композиций; в качестве модификатора ударной вязкости для полиамидов; модификатора гибкости и морозостойкости полипропиленов; модификатора вторичных пластмасс для улучшения совмещения полимеров различной природы и восстановления структуры разрушенных звеньев полимерной цепи; промотора адгезии для:The objective of this invention is to obtain compositions of ethylene, propylene and their copolymers, functionalized/modified with maleic anhydride, which have certain properties that allow them to be used in production as a binding agent (compatibilizer) for polyolefin (polyethylene, polypropylene) filled compositions; as an impact strength modifier for polyamides; a modifier of flexibility and frost resistance of polypropylenes; a modifier of secondary plastics to improve the compatibility of polymers of different nature and restore the structure of destroyed links of the polymer chain; an adhesion promoter for:

• термоплавких адгезионных композиций наружной антикоррозионной полиэтиленовой изоляции стальных труб;• hot-melt adhesive compositions for external anti-corrosion polyethylene insulation of steel pipes;

• термоплавких полимерных композиций, предназначенных для использования в качестве адгезионного слоя в многослойных барьерных упаковочных материалах;• hot-melt polymer compositions intended for use as an adhesive layer in multilayer barrier packaging materials;

• термоплавких полимерных композиций, предназначенных для использования в качестве адгезионного слоя в многослойных композитных облицовочных алюмопластиковых панелях;• hot-melt polymer compositions intended for use as an adhesive layer in multilayer composite aluminum-plastic cladding panels;

• термоплавких полимерных композиций, использующихся для экструзионных и соэкструзионных многослойных покрытий, экструзионного ламинирования алюминиевой фольги.• hot-melt polymer compositions used for extrusion and coextrusion multilayer coatings, extrusion lamination of aluminum foil.

Технический результат состоит в расширении арсенала технических средств вышеуказанного назначения.The technical result consists in expanding the arsenal of technical means for the above-mentioned purpose.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Целью представленного изобретения является получение композиций этилена, пропилена и их сополимеров, функционализированных/модифицированных малеиновым ангидридом.The aim of the presented invention is to obtain compositions of ethylene, propylene and their copolymers functionalized/modified with maleic anhydride.

Заявленная полимерная композиция, модифицированная малеиновым ангидридом, производится по известному способу промышленной модификации полимеров с помощью технологии ООО «ОКАПОЛ», описанной в патенте RU №2735367 «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ», опубл. 30.10.2020, заключающейся в предварительной поверхностной химической модификации, которая происходит при смешении полимерных гранул (порошка) с органическим пероксидом и мономером, который имеет карбоксильные, карбонильные и др. функциональные группы и отличается тем, что поверхностную химическую модификацию осуществляют, главным образом, в аморфной фазе полимера при атмосферном давлении без использования реактивных газов. Процесс модификации происходит в специальном реакторе твердофазного синтеза, работающем в «сухом» режиме при температуре на 10-15°С ниже, чем температура размягчения полимера, т.е. порошок или гранулы остаются в твердом состоянии во время всего процесса модификации. Далее осуществляют привитую полимеризацию по свободно радикальному механизму в двухшнековом экструдере при температуре 130-280°С при скорости вращения шнеков 100-500 об/мин, L/D не менее 40.The claimed polymer composition modified with maleic anhydride is produced by a known method of industrial modification of polymers using the technology of OKAPOL LLC described in patent RU No. 2735367 "METHOD OF PRODUCING FUNCTIONALIZED POLYMERS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION", published on 30.10.2020, which consists in preliminary surface chemical modification, which occurs when mixing polymer granules (powder) with an organic peroxide and a monomer that has carboxyl, carbonyl and other functional groups and is characterized in that the surface chemical modification is carried out mainly in the amorphous phase of the polymer at atmospheric pressure without the use of reactive gases. The modification process takes place in a special solid-phase synthesis reactor operating in "dry" mode at a temperature 10-15 ° C lower than the softening temperature of the polymer, i.e. the powder or granules remain in a solid state during the entire modification process. Then, graft polymerization is carried out by a free radical mechanism in a twin-screw extruder at a temperature of 130-280°C with a screw rotation speed of 100-500 rpm, L/D of at least 40.

В качестве полимера преимущественно могут использоваться гомологи этилена, т.е. линейный полиэтилен высокого давления или полиэтилен низкого давления, сополимеры этилена с полярными мономерами (этиленвинилацетат), полиолефиновые эластомеры, кристаллический изотактический полипропилен, сополимеры пропилена с этиленом.The polymers that can be used are predominantly homologues of ethylene, i.e. linear high-pressure polyethylene or low-pressure polyethylene, copolymers of ethylene with polar monomers (ethylene vinyl acetate), polyolefin elastomers, crystalline isotactic polypropylene, and copolymers of propylene with ethylene.

В качестве мономера используется малеиновый ангидрид.Maleic anhydride is used as a monomer.

В качестве инициаторов функционализации (модификации) могут использоваться следующие органические пероксиды, например: дибензоил пероксид, дилаурил пероксид, ди-трет-бутилпероксид, дикумил пероксид, бис(третбутилпероксиизопропил)-бензол.The following organic peroxides can be used as functionalization (modification) initiators, for example: dibenzoyl peroxide, dilauryl peroxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, bis(tert-butylperoxyisopropyl)-benzene.

В качестве антиоксидантов используются первичные (фенольные) и вторичные (фосфитные) антиоксиданты.Primary (phenolic) and secondary (phosphite) antioxidants are used as antioxidants.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, представленными как частные случаи выполнения изобретения, но не ограничивают заявленный объем технического решения.The invention is illustrated by the following examples, presented as particular cases of implementing the invention, but do not limit the declared scope of the technical solution.

Перечень фигур:List of figures:

Фиг. 1 - ИК-спектры чистого и функционализированного ПНД 2НТ22-12 Fig. 1 - IR spectra of pure and functionalized HDPE 2NT22-12

(Пример 1);(Example 1);

Фиг. 2 - ИК-спектры чистого и функционализированного LLDPE LL30200FE Fig. 2 - IR spectra of pure and functionalized LLDPE LL30200FE

(Пример 2);(Example 2);

Фиг. 3 - ИК-спектры чистого и функционализированного Сэвилен 11808-340 Fig. 3 - IR spectra of pure and functionalized Sevilen 11808-340

(Пример 3);(Example 3);

Фиг. 4 - ИК-спектры чистого и функционализированного РР SIBEX R003 ЕХ Fig. 4 - IR spectra of pure and functionalized PP SIBEX R003 EX

(Пример 4);(Example 4);

Фиг. 5 - ИК-спектры чистого и функционализированного РОЕ LUCENE LC670 Fig. 5 - IR spectra of pure and functionalized POE LUCENE LC670

(Пример 5).(Example 5).

Пример 1.Example 1.

Далее раскрыт опыт по модификации полиэтилена высокой плотности.The following is an example of an experiment on modifying high-density polyethylene.

Упомянутый полиэтилен в весовом соотношении 95-98 мас. % (в виде гранул, порошка или их смеси) является полиэтиленом высокой плотности (HDPE), который производится компанией ПАО «КАЗАНЬОРГСИНТЕЗ» под торговым названием 2НТ22-12, загружается в верхний горячий смеситель I реактора твердофазного синтеза, где происходит сушка полимера при температуре 85°С в течение 1 часа при перемешивании со скоростью вращения мешалки 450 об/мин.The said polyethylene in a weight ratio of 95-98 wt.% (in the form of granules, powder or their mixture) is high-density polyethylene (HDPE), which is produced by the company PJSC KAZANORGSINTEZ under the trade name 2NT22-12, is loaded into the upper hot mixer I of the solid-phase synthesis reactor, where the polymer is dried at a temperature of 85°C for 1 hour while stirring at a stirrer rotation speed of 450 rpm.

По окончании процесса сушки полимера в бункер загрузки верхнего горячего смесителя реактора твердофазного синтеза I добавляется инициатор (органический пероксид) в весовом соотношении 0,5 мас. %.At the end of the polymer drying process, an initiator (organic peroxide) is added to the loading bin of the upper hot mixer of the solid-phase synthesis reactor I in a weight ratio of 0.5 wt.%.

Далее при перемешивании со скоростью вращения мешалки 450 об/мин в течение 1 часа при температуре 85°С происходит распад инициатора с образованием закрепленных свободных радикалов.Then, when stirring at a stirrer speed of 450 rpm for 1 hour at a temperature of 85°C, the initiator decomposes to form fixed free radicals.

В качестве инициатора функционализации (модификации) применялся дибензоил пероксид под торговым названием Luperox А75.Dibenzoyl peroxide under the trade name Luperox A75 was used as a functionalization (modification) initiator.

Из верхнего горячего смесителя I полимер поступает в средний горячий смеситель II, куда также вводится мономер и при перемешивании со скоростью вращения мешалки 450 об/мин. при температуре 85°С в течение 0,5 часа происходит равномерное распределение мономера на поверхности полимера с закрепленными свободными радикалами с формированием функциональных полярных групп.From the upper hot mixer I, the polymer enters the middle hot mixer II, where the monomer is also introduced and, with stirring at a stirrer rotation speed of 450 rpm, at a temperature of 85°C for 0.5 hours, the monomer is uniformly distributed on the surface of the polymer with fixed free radicals, forming functional polar groups.

В качестве мономера использовался малеиновый ангидрид в весовом соотношении 1,5 мас. %.Maleic anhydride was used as a monomer in a weight ratio of 1.5 wt.%.

Далее полимер выгружают в холодный (нижний) смеситель III, где охлаждают до 25-30°С.Next, the polymer is unloaded into the cold (lower) mixer III, where it is cooled to 25-30°C.

После охлаждения поверхностно-модифицированный полимер поступает в экструдер Р7 с одновременной дозацией первичных (фенольных) и вторичных (фосфитных) антиоксидантов в количестве 0,1-1,5 мас. % каждого, где сополимеризуется в расплаве при температуре зон экструдера 100-240°С и скорости вращения шнеков 400 об/мин, с дальнейшей грануляцией, проходит через вибросито и через систему пневмотранспорта поступает в накопительный бункер, а из него на упаковку.After cooling, the surface-modified polymer enters the P7 extruder with simultaneous dosing of primary (phenolic) and secondary (phosphite) antioxidants in an amount of 0.1-1.5 wt. % each, where it is copolymerized in the melt at an extruder zone temperature of 100-240°C and a screw rotation speed of 400 rpm, with subsequent granulation, passes through a vibrating screen and through a pneumatic transport system enters the storage bin, and from there to packaging.

Конечным продуктом реакции являются гранулы с привитым малеиновым ангидридом, содержащие не менее 1% привитых карбоксильных групп.The final product of the reaction is granules with grafted maleic anhydride, containing at least 1% of grafted carboxyl groups.

Пример 2.Example 2.

Далее раскрыт опыт по функционализации/модификации линейного полиэтилена низкой плотности.The following is an overview of the experience of functionalization/modification of linear low density polyethylene.

Упомянутый полиэтилен в весовом соотношении 95-98 мас. % (в виде гранул, порошка или их смеси) линейный низкой плотности (LLDPE), который производится компанией ПАО «СИБУР Холдинг» под торговым названием LL30200FE, загружается в верхний горячий смеситель I реактора твердофазного синтеза, где происходит сушка полимера при температуре 70°С в течение 1 часа при перемешивании со скоростью вращения мешалки 450 об/мин.The said polyethylene in a weight ratio of 95-98 wt.% (in the form of granules, powder or their mixture) linear low density polyethylene (LLDPE), which is produced by PAO SIBUR Holding under the trade name LL30200FE, is loaded into the upper hot mixer I of the solid-phase synthesis reactor, where the polymer is dried at a temperature of 70°C for 1 hour while stirring at a stirrer rotation speed of 450 rpm.

По окончании процесса сушки полимера в бункер загрузки верхнего горячего смесителя реактора твердофазного синтеза I добавляется инициатор (органический пероксид) в весовом соотношении 0,5 мас. %.At the end of the polymer drying process, an initiator (organic peroxide) is added to the loading bin of the upper hot mixer of the solid-phase synthesis reactor I in a weight ratio of 0.5 wt.%.

Далее при перемешивании со скоростью вращения мешалки 450 об/мин в течение 1 часа при температуре 70°С происходит распад инициатора с образованием закрепленных свободных радикалов.Then, when stirring at a stirrer speed of 450 rpm for 1 hour at a temperature of 70°C, the initiator decomposes to form fixed free radicals.

В качестве инициатора функционализации/модификации применялся дилаурил пероксид под торговым названием Laurox.Dilauryl peroxide, trade name Laurox, was used as a functionalization/modification initiator.

Из верхнего горячего смесителя I полимер поступает в средний горячий смеситель II, куда также вводится мономер и при перемешивании со скоростью вращения мешалки 450 об/мин. при температуре 70°С в течение 0,5 часа происходит равномерное распределение мономера на поверхности полимера с закрепленными свободными радикалами с формированием функциональных полярных групп.From the upper hot mixer I, the polymer enters the middle hot mixer II, where the monomer is also introduced and, with stirring at a stirrer rotation speed of 450 rpm at a temperature of 70°C for 0.5 hours, the monomer is uniformly distributed on the surface of the polymer with fixed free radicals, forming functional polar groups.

В качестве мономера использовался малеиновый ангидрид в весовом соотношении 1,5 мас. %.Maleic anhydride was used as a monomer in a weight ratio of 1.5 wt.%.

Далее полимер выгружают в холодный (нижний) смеситель III, где охлаждают до 25-30°С.Next, the polymer is unloaded into the cold (lower) mixer III, where it is cooled to 25-30°C.

После охлаждения поверхностно-модифицированный полимер поступает в экструдер IV с одновременной дозацией первичных фенольных и вторичных фосфитных антиоксидантов в количестве 0,1-1,5 мас. % каждого, где сополимеризуется в расплаве при температуре зон экструдера 90-200°С и скорости вращения шнеков 400 об/мин, с дальнейшей грануляцией, проходит через вибросито и через систему пневмотранспорта поступает в накопительный бункер, а из него на упаковку.After cooling, the surface-modified polymer enters extruder IV with simultaneous dosing of primary phenolic and secondary phosphite antioxidants in an amount of 0.1-1.5 wt. % each, where it is copolymerized in the melt at an extruder zone temperature of 90-200°C and a screw rotation speed of 400 rpm, with subsequent granulation, passes through a vibrating screen and through a pneumatic transport system enters a storage bin, and from there to packaging.

Конечным продуктом реакции являются гранулы с привитым малеиновым ангидридом, содержащие не менее 1% привитых карбоксильных групп.The final product of the reaction is granules with grafted maleic anhydride, containing at least 1% of grafted carboxyl groups.

Пример 3.Example 3.

Далее раскрыт опыт по функционализации/модификации этиленвинилацетата. Упомянутый этиленвинилацетат в весовом соотношении 95-98 мас. % (в виде гранул, порошка или их смеси) марки Сэвилен 11808-340, который производится компанией ПАО «КАЗАНЬОРГСИНТЕЗ», загружается в верхний горячий смеситель I реактора твердофазного синтеза, где происходит сушка полимера при температуре 50°С в течение 1 часа при перемешивании со скоростью вращения мешалки 100 об/мин.The experiment on functionalization/modification of ethylene vinyl acetate is described below. The mentioned ethylene vinyl acetate in a weight ratio of 95-98 wt. % (in the form of granules, powder or their mixture) of the Sevilen 11808-340 brand, which is produced by the company PJSC KAZANORGSINTEZ, is loaded into the upper hot mixer I of the solid-phase synthesis reactor, where the polymer is dried at a temperature of 50°C for 1 hour while stirring at a stirrer rotation speed of 100 rpm.

По окончании процесса сушки полимера в бункер загрузки верхнего горячего смесителя реактора твердофазного синтеза I добавляется инициатор - органический пероксид в весовом соотношении 0,5 мас. % по отношению к полимеру.Upon completion of the polymer drying process, an initiator - organic peroxide - is added to the loading bin of the upper hot mixer of the solid-phase synthesis reactor I in a weight ratio of 0.5 wt.% relative to the polymer.

Далее при перемешивании со скоростью вращения мешалки 150 об/мин в течение 1 часа при температуре 53°С происходит распад инициатора с образованием закрепленных свободных радикалов.Then, when stirring at a stirrer speed of 150 rpm for 1 hour at a temperature of 53°C, the initiator decomposes to form fixed free radicals.

В качестве инициатора функционализации/модификации применялся ди-трет-бутилпероксид под торговым названием Trigonox В.Di-tert-butyl peroxide under the trade name Trigonox B was used as an initiator of functionalization/modification.

Из верхнего горячего смесителя I полимер поступает в средний горячий смеситель II, а также вводится мономер и при перемешивании со скоростью вращения мешалки 150 об/мин. при температуре 53°С в течение 0,5 часа происходит равномерное распределение мономера на поверхности полимера с закрепленными свободными радикалами с формированием функциональных полярных групп.From the upper hot mixer I, the polymer enters the middle hot mixer II, and the monomer is also introduced and, while stirring at a stirrer rotation speed of 150 rpm at a temperature of 53°C for 0.5 hours, the monomer is uniformly distributed on the surface of the polymer with fixed free radicals, forming functional polar groups.

В качестве мономера использовался малеиновый ангидрид в весовом соотношении 1,5 мас. %. Далее полимер выгружают в холодный (нижний) смеситель III, где охлаждают до 25-30°С.Maleic anhydride was used as a monomer in a weight ratio of 1.5 wt.%. The polymer is then discharged into a cold (lower) mixer III, where it is cooled to 25-30°C.

После охлаждения поверхностно-модифицированный полимер поступает в экструдер IV с одновременной дозацией первичных фенольных и вторичных фосфитных антиоксидантов в количестве 0,1-1,5 мас. % каждого, где сополимеризуется в расплаве при температуре зон экструдера 70-170°С и скорости вращения шнеков 400 об/мин, с дальнейшей грануляцией, проходит через вибросито и через систему пневмотранспорта поступает в накопительный бункер, а из него на упаковку.After cooling, the surface-modified polymer enters extruder IV with simultaneous dosing of primary phenolic and secondary phosphite antioxidants in an amount of 0.1-1.5 wt. % each, where it is copolymerized in the melt at an extruder zone temperature of 70-170°C and a screw rotation speed of 400 rpm, with subsequent granulation, passes through a vibrating screen and through a pneumatic transport system enters a storage bin, and from there to packaging.

Конечным продуктом реакции являются гранулы с привитым малеиновым ангидридом, содержащие не менее 0,8% привитых карбоксильных групп.The final product of the reaction is granules with grafted maleic anhydride, containing at least 0.8% of grafted carboxyl groups.

Пример 4.Example 4.

Далее раскрыт опыт по функционализации/модификации полипропилена.The following is an example of the experience of functionalization/modification of polypropylene.

Упомянутый полипропилен в весовом соотношении 88,5-95,5 мас. % (в виде гранул, порошка или их смеси), который производится компанией ПАО «СИБУР Холдинг» под торговым названием РР SIBEX R003 ЕХ, а также полиэтилен низкого давления с ПТР 6-9 г/10 мин. (2,16 кг, 190°С) в количестве 3-7 мас. % (в виде гранул, порошка или их смеси), который производится компанией ПАО «Казаньоргсинтез» под торговым названием 2НТ22-12, загружаются в верхний горячий смеситель I реактора твердофазного синтеза, где происходит сушка смеси полимеров при температуре 90°С в течение 1 часа при перемешивании со скоростью вращения мешалки 450 об/мин.The said polypropylene in a weight ratio of 88.5-95.5 wt. % (in the form of granules, powder or their mixture), which is produced by PJSC SIBUR Holding under the trade name PP SIBEX R003 EX, as well as low-density polyethylene with a MFI of 6-9 g/10 min. (2.16 kg, 190°C) in an amount of 3-7 wt. % (in the form of granules, powder or their mixture), which is produced by PJSC Kazanorgsintez under the trade name 2NT22-12, are loaded into the upper hot mixer I of the solid-phase synthesis reactor, where the polymer mixture is dried at a temperature of 90°C for 1 hour while stirring at a stirrer rotation speed of 450 rpm.

По окончании процесса сушки смеси полимеров в бункер загрузки верхнего горячего смесителя реактора твердофазного синтеза I добавляется инициатор-органический пероксид в весовом соотношении 0,3-0,5 мас. % по отношению к полимеру.Upon completion of the drying process of the polymer mixture, an initiator-organic peroxide is added to the loading bin of the upper hot mixer of the solid-phase synthesis reactor I in a weight ratio of 0.3-0.5 wt. % relative to the polymer.

Далее при перемешивании со скоростью вращения мешалки 450 об/мин в течение 1 часа при температуре 90°С происходит распад инициатора с образованием закрепленных свободных радикалов.Then, when stirring at a stirrer speed of 450 rpm for 1 hour at a temperature of 90°C, the initiator decomposes to form fixed free radicals.

В качестве инициатора функционализации/модификации применялся дикумил пероксид под торговым названием Perkadox ВС-FF.Dicumyl peroxide under the trade name Perkadox BC-FF was used as a functionalization/modification initiator.

Из верхнего горячего смесителя I смесь полимеров поступает в средний горячий смеситель II, куда также вводится мономер и при перемешивании со скоростью вращения мешалки 450 об/мин. при температуре 90°С в течение 0,5 часа происходит равномерное распределение мономера на поверхности полимера с закрепленными свободными радикалами с формированием функциональных полярных групп.From the upper hot mixer I, the polymer mixture enters the middle hot mixer II, where the monomer is also introduced and, while stirring at a mixer speed of 450 rpm at a temperature of 90°C for 0.5 hours, the monomer is uniformly distributed on the surface of the polymer with fixed free radicals, forming functional polar groups.

В качестве мономера использовался малеиновый ангидрид в весовом соотношении 1,0 мас. %.Maleic anhydride was used as a monomer in a weight ratio of 1.0 wt.%.

Далее смесь полимеров выгружают в холодный (нижний) смеситель III, где охлаждают до 25-30°С.Next, the polymer mixture is unloaded into the cold (lower) mixer III, where it is cooled to 25-30°C.

После охлаждения поверхностно-модифицированная смесь полимеров поступает в экструдер IV с одновременной дозацией первичных фенольных и вторичных фосфитных антиоксидантов в количестве 0,1-1,5 мас. % каждого, где сополимеризуется в расплаве при температуре зон экструдера 100-260°С и скорости вращения шнеков 400 об/мин, с дальнейшей грануляцией, проходит через вибросито и через систему пневмотранспорта поступает в накопительный бункер, а из него на упаковку.After cooling, the surface-modified polymer mixture enters extruder IV with simultaneous dosing of primary phenolic and secondary phosphite antioxidants in an amount of 0.1-1.5 wt. % each, where it is copolymerized in the melt at an extruder zone temperature of 100-260°C and a screw rotation speed of 400 rpm, with subsequent granulation, passes through a vibrating screen and through a pneumatic transport system enters a storage bin, and from there to packaging.

Конечным продуктом реакции являются гранулы с привитым малеиновым ангидридом, содержащие до 1,0% привитых карбоксильных групп и с ПТР 80-90 г/10 мин. (2,16 кг, 190°С).The final product of the reaction is granules with grafted maleic anhydride, containing up to 1.0% of grafted carboxyl groups and with a MFI of 80-90 g/10 min. (2.16 kg, 190°C).

Пример 5.Example 5.

Далее раскрыт опыт по функционализации/модификации полиолефинового эластомера. Упомянутый полиолефиновый эластомер в весовом соотношении 95,5-98,5 мас. % (в виде гранул, порошка или их смеси), который производится компанией LG Chemical под торговым названием РОЕ LUCENE LC670, загружается в верхний горячий смеситель I реактора твердофазного синтеза, где происходит сушка полимера при температуре 50°С в течение 1 часа при перемешивании со скоростью вращения мешалки 100 об/мин.The following describes an experiment on functionalization/modification of a polyolefin elastomer. The said polyolefin elastomer in a weight ratio of 95.5-98.5 wt. % (in the form of granules, powder or a mixture thereof), which is produced by LG Chemical under the trade name POE LUCENE LC670, is loaded into the upper hot mixer I of the solid-phase synthesis reactor, where the polymer is dried at a temperature of 50°C for 1 hour while stirring at a stirrer rotation speed of 100 rpm.

По окончании процесса сушки полимера в бункер загрузки верхнего горячего смесителя реактора твердофазного синтеза I добавляется инициатор-органический пероксид в весовом соотношении 0,3-0,5 мас. % по отношению к полимеру.Upon completion of the polymer drying process, an initiator-organic peroxide is added to the loading bin of the upper hot mixer of the solid-phase synthesis reactor I in a weight ratio of 0.3-0.5 wt. % relative to the polymer.

Далее при перемешивании со скоростью вращения мешалки 150 об/мин в течение 1 часа при температуре 53°С происходит распад инициатора с образованием закрепленных свободных радикалов.Then, when stirring at a stirrer speed of 150 rpm for 1 hour at a temperature of 53°C, the initiator decomposes to form fixed free radicals.

В качестве инициатора функционализации/модификации применялся бис(третбутилпероксиизопропил)-бензол пероксид под торговым названием Perkadox 14S-FL.Bis(tert-butylperoxyisopropyl)-benzene peroxide under the trade name Perkadox 14S-FL was used as the initiator of functionalization/modification.

Из верхнего горячего смесителя I полимер поступает в средний горячий смеситель II, куда также вводится мономер и при перемешивании со скоростью вращения мешалки 150 об/мин. при температуре 53°С в течение 0,5 часа происходит равномерное распределение мономера на поверхности полимера с закрепленными свободными радикалами с формированием функциональных полярных групп.From the upper hot mixer I, the polymer enters the middle hot mixer II, where the monomer is also introduced and, with stirring at a stirrer rotation speed of 150 rpm, at a temperature of 53°C for 0.5 hours, the monomer is uniformly distributed on the surface of the polymer with fixed free radicals, forming functional polar groups.

В качестве мономера использовался малеиновый ангидрид в весовом соотношении 1,0 мас. %.Maleic anhydride was used as a monomer in a weight ratio of 1.0 wt.%.

Далее полимер выгружают в холодный (нижний) смеситель III, где охлаждают до 25-30°С.Next, the polymer is unloaded into the cold (lower) mixer III, where it is cooled to 25-30°C.

После охлаждения поверхностно-модифицированный полимер поступает в экструдер IV с одновременной дозацией первичных фенольных и вторичных фосфитных антиоксидантов в количестве 0,1-1,5 мас. % каждого, где сополимеризуется в расплаве при температуре зон экструдера 70-170°С и скорости вращения шнеков 400 об/мин, с дальнейшей грануляцией, проходит через вибросито и через систему пневмотранспорта поступает в накопительный бункер, а из него на упаковку.After cooling, the surface-modified polymer enters extruder IV with simultaneous dosing of primary phenolic and secondary phosphite antioxidants in an amount of 0.1-1.5 wt. % each, where it is copolymerized in the melt at an extruder zone temperature of 70-170°C and a screw rotation speed of 400 rpm, with subsequent granulation, passes through a vibrating screen and through a pneumatic transport system enters a storage bin, and from there to packaging.

Конечным продуктом реакции являются гранулы с привитым малеиновым ангидридом, содержащие не менее 0,8% привитых карбоксильных групп.The final product of the reaction is granules with grafted maleic anhydride, containing at least 0.8% of grafted carboxyl groups.

Сравнительный анализ ИК-спектров образцов модифицированного полиэтилена и полипропилена (фиг. 1-5) показал наличие характеристических полос при 1868 см-1 (асимметричное растяжения карбонильной группы С=О), 1790 см-1 (симметричное растяжения карбонильной группы С=О), 1225 см-1 (асимметричное растяжение группы =С-O-С=), 1065 см-1 (симметричное растяжение группы =С-O-С=), характерные для циклических простых эфиров. Появление характеристической полосы насыщенного циклического пятичленного ангидрида в области 917 см-1 дополнительно подтверждает, что малеиновый ангидрид привит на полимер.Comparative analysis of the IR spectra of modified polyethylene and polypropylene samples (Figs. 1-5) showed the presence of characteristic bands at 1868 cm -1 (asymmetric stretching of the carbonyl group C=O), 1790 cm -1 (symmetric stretching of the carbonyl group C=O), 1225 cm -1 (asymmetric stretching of the =C-O-C= group), 1065 cm -1 (symmetric stretching of the =C-O-C= group), characteristic of cyclic ethers. The appearance of the characteristic band of saturated cyclic five-membered anhydride in the region of 917 cm -1 additionally confirms that maleic anhydride is grafted onto the polymer.

Спектры получали на ИК- спектрофотометре WGH-30A. Данный спектрофотометр предназначен для регистрации инфракрасных спектров поглощения и пропускания веществ в диапазоне 4000-400 см-1, а также количественного и качественного анализа состава вещества на основе полученного спектра.The spectra were obtained on a WGH-30A IR spectrophotometer. This spectrophotometer is designed to record infrared absorption and transmission spectra of substances in the range of 4000-400 cm -1 , as well as quantitative and qualitative analysis of the composition of the substance based on the spectrum obtained.

Технические характеристики:Technical specifications:

• Рабочий диапазон 4000-400 см-1 • Working range 4000-400 cm -1

• Питание и мощность: 220 В; 50 Гц; 300 Вт.• Power supply and capacity: 220 V; 50 Hz; 300 W.

• Погрешность измерения волнового числа: ±4 см-1 (4000-2000 см-1); ±2 см-1 (2000-400 см-1)• Wave number measurement error: ±4 cm -1 (4000-2000 cm -1 ); ±2 cm -1 (2000-400 cm -1 )

• Погрешность измерения пропускания: ±0,5% (без учета уровня шума)• Transmission measurement error: ±0.5% (excluding noise level)

• Программное обеспечение DualBeam.• DualBeam software.

1. Количество привитых карбоксильных групп в сополимере определяли по известной методике (пат. США №3862266, 1975 г. или пат. США №4506056).1. The number of grafted carboxyl groups in the copolymer was determined using a known method (US Patent No. 3,862,266, 1975 or US Patent No. 4,506,056).

Содержание карбоксильных групп в модифицированном полимере определяли химическим титрованием по следующей методике. 1,5 г привитого сополимера помещали в 250 мл колбу Эрленмейера и растворяли образец в 75 мл ксилола при нагревании. Кипятили с обратным холодильником в течение 30 мин. Охлаждали раствор до 75°С и добавляли 5 мл стандартного 0,1 N КОН (избыток): методика №1 (в воде), методика №2 (в изопропаноле). Кипятили 45 минут (для проведения реакции омыления), охлаждали и титровали непрореагировавшую KOH - методика №1 (0,05 N H2SO4 в воде), методика №2 (0,05 N СН3СООН в ксилоле) до кислой среды по фенолфталеину (изменение розовой окраски на бесцветную). Для расчета использовали следующее уравнение:The content of carboxyl groups in the modified polymer was determined by chemical titration using the following procedure. 1.5 g of the graft copolymer was placed in a 250 ml Erlenmeyer flask and the sample was dissolved in 75 ml of xylene with heating. The mixture was boiled under reflux for 30 min. The solution was cooled to 75°C and 5 ml of standard 0.1 N KOH (excess) were added: procedure No. 1 (in water), procedure No. 2 (in isopropanol). The mixture was boiled for 45 minutes (to carry out the saponification reaction), cooled and the unreacted KOH was titrated - procedure No. 1 (0.05 NH 2 SO 4 in water), procedure No. 2 (0.05 N CH 3 COOH in xylene) to an acidic medium for phenolphthalein (change from pink color to colorless). The following equation was used for the calculation:

где N1, V1 - нормальность и объем KOH,where N 1 , V 1 are the normality and volume of KOH,

N2, Y2 - нормальность и объем кислоты,N 2 , Y 2 - normality and volume of acid,

А - содержание СООН-групп, мас. %,A - content of COOH groups, wt. %,

а - навеска полимера.a - polymer sample weight.

2. Степень прививки малеинового ангидрида определяли по следующей формуле:2. The degree of grafting of maleic anhydride was determined by the following formula:

Степень прививки (%)=(а×98×100):(в×45×2), гдеDegree of grafting (%) = (a x 98 x 100): (b x 45 x 2), where

а - содержание привитых карбоксильных групп в сополимере, %,a - content of grafted carboxyl groups in the copolymer, %,

в - количество, %, МА в исходной реакционной смеси,in - quantity, %, MA in the initial reaction mixture,

98 - г-моль МА,98 - g-mol MA,

45 - г-моль карбоксильной группы.45 - g-mol of carboxyl group.

Claims (36)

1. Композиция этиленвинилацетата, функционализированная/модифицированная мономером в виде малеинового ангидрида, применяемая в качестве:1. A composition of ethylene vinyl acetate functionalized/modified with a maleic anhydride monomer, used as: - компатибилизатора (связующего агента) для полимерных кабельных композиций, не содержащих галогенов;- compatibilizer (bonding agent) for halogen-free polymer cable compositions; - компатибилизатора (связующего агента) для композиционных наполненных материалов на основе полиолефинов;- compatibilizer (binding agent) for composite filled materials based on polyolefins; - модификатора ударной вязкости для полиамидов, имеющая исходный состав, мас. %:- impact strength modifier for polyamides, having the initial composition, wt. %: этиленвинилацетат 95,0-98,0;ethylene vinyl acetate 95.0-98.0; инициатор в виде органического пероксида 0,3-0,5;initiator in the form of organic peroxide 0.3-0.5; малеиновый ангидрид 0,5-2,0;maleic anhydride 0.5-2.0; первичный фенольный и вторичный фосфитный антиоксиданты в количестве по 0,1-1,5 каждый,primary phenolic and secondary phosphite antioxidants in an amount of 0.1-1.5 each, и полученная способом промышленного производства функционализированных полимеров, где полимер подвергают химической модификации при температуре на 10-15°С ниже, чем температура размягчения полимера без использования реактивных газов при смешивании с мономером, а также с органическим пероксидом с последующей их сополимеризацией методом поверхностно-инициируемой полимеризации в расплаве в двухшнековом экструдере с одновременной дозацией первичных фенольных и вторичных фосфитных антиоксидантов, при этом химическую модификацию осуществляют в аморфной фазе полимера.and obtained by the method of industrial production of functionalized polymers, where the polymer is subjected to chemical modification at a temperature 10-15°C lower than the softening temperature of the polymer without the use of reactive gases when mixed with a monomer, as well as with an organic peroxide, followed by their copolymerization by the method of surface-initiated polymerization in a melt in a twin-screw extruder with simultaneous dosing of primary phenolic and secondary phosphite antioxidants, wherein the chemical modification is carried out in the amorphous phase of the polymer. 2. Композиция по п. 1, в которой в качестве инициатора - органического пероксида используется соединение, выбранное из группы: дибензоил пероксид, дилаурил пероксид, ди-трет-бутилпероксид, дикумил пероксид, бис(третбутилпероксиизопропил)-бензол.2. The composition according to claim 1, in which the initiator - organic peroxide - is a compound selected from the group: dibenzoyl peroxide, dilauryl peroxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, bis(tert-butylperoxyisopropyl)-benzene. 3. Композиция по любому из пп. 1, 2, в которой содержание малеинового ангидрида в весовом соотношении составляет от 1,0 до 1,5 мас. %.3. The composition according to any one of paragraphs. 1, 2, in which the content of maleic anhydride in a weight ratio is from 1.0 to 1.5 wt.%. 4. Композиция полипропилена, функционализированная/модифицированная мономером в виде малеинового ангидрида, применяемая в качестве:4. A polypropylene composition functionalized/modified with a monomer in the form of maleic anhydride, used as: - компатибилизатора (связующего агента) для полимерных кабельных композиций, не содержащих галогенов;- compatibilizer (bonding agent) for halogen-free polymer cable compositions; - компатибилизатора (связующего агента) для композиционных наполненных материалов на основе полиолефинов;- compatibilizer (binding agent) for composite filled materials based on polyolefins; - модификатора ударной вязкости для полиамидов, имеющая исходный состав, мас. %:- impact strength modifier for polyamides, having the initial composition, wt. %: полипропилен 88,5-95,5;polypropylene 88.5-95.5; полиэтилен высокой плотности 3-7;high density polyethylene 3-7; инициатор в виде органического пероксида 0,3-0,5;initiator in the form of organic peroxide 0.3-0.5; малеиновый ангидрид 0,5-2,0;maleic anhydride 0.5-2.0; первичный фенольный и вторичный фосфитный антиоксиданты в количестве по 0,1-1,5 каждый,primary phenolic and secondary phosphite antioxidants in an amount of 0.1-1.5 each, и полученная способом промышленного производства функционализированных полимеров, где полимер подвергают химической модификации при температуре на 10-15°С ниже, чем температура размягчения полимера без использования реактивных газов при смешивании с мономером, а также с органическим пероксидом с последующей их сополимеризацией методом поверхностно-инициируемой полимеризации в расплаве в двухшнековом экструдере с одновременной дозацией первичных фенольных и вторичных фосфитных антиоксидантов, при этом химическую модификацию осуществляют в аморфной фазе полимера.and obtained by the method of industrial production of functionalized polymers, where the polymer is subjected to chemical modification at a temperature 10-15°C lower than the softening temperature of the polymer without the use of reactive gases when mixed with a monomer, as well as with an organic peroxide, followed by their copolymerization by the method of surface-initiated polymerization in a melt in a twin-screw extruder with simultaneous dosing of primary phenolic and secondary phosphite antioxidants, wherein the chemical modification is carried out in the amorphous phase of the polymer. 5. Композиция по п. 4, в которой в качестве инициатора - органического пероксида используется соединение, выбранное из группы: дибензоил пероксид, дилаурил пероксид, ди-трет-бутилпероксид, дикумил пероксид, бис(третбутилпероксиизопропил)-бензол.5. The composition according to claim 4, in which the initiator - organic peroxide - is a compound selected from the group: dibenzoyl peroxide, dilauryl peroxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, bis(tert-butylperoxyisopropyl)-benzene. 6. Композиция по любому из пп. 4, 5, в которой содержание малеинового ангидрида в весовом соотношении составляет от 1,0 до 1,5 мас. %.6. The composition according to any one of paragraphs. 4, 5, in which the content of maleic anhydride in a weight ratio is from 1.0 to 1.5 wt.%. 7. Композиция по любому из пп. 4-6, в которой в качестве полипропилена используется сополимер пропилена с этиленом, изотактический гомополимер пропилена.7. A composition according to any one of paragraphs 4-6, in which a copolymer of propylene with ethylene, an isotactic homopolymer of propylene is used as polypropylene. 8. Композиция полиолефинового эластомера, функционализированная/модифицированная мономером в виде малеинового ангидрида, применяемая в качестве:8. A polyolefin elastomer composition functionalized/modified with a maleic anhydride monomer, used as: - компатибилизатора (связующего агента) для полимерных кабельных композиций, не содержащих галогенов;- compatibilizer (bonding agent) for halogen-free polymer cable compositions; - компатибилизатора (связующего агента) для композиционных наполненных материалов на основе полиолефинов;- compatibilizer (binding agent) for composite filled materials based on polyolefins; - модификатора ударной вязкости для полиамидов, имеющая исходный состав, мас. %:- impact strength modifier for polyamides, having the initial composition, wt. %: полиолефиновый эластомер 95,5-98,5;polyolefin elastomer 95.5-98.5; инициатор в виде органического пероксида 0,3-0,5;initiator in the form of organic peroxide 0.3-0.5; малеиновый ангидрид 0,5-2,0;maleic anhydride 0.5-2.0; первичный фенольный и вторичный фосфитный антиоксиданты в количестве по 0,1-1,5 каждый,primary phenolic and secondary phosphite antioxidants in an amount of 0.1-1.5 each, и полученная способом промышленного производства функционализированных полимеров, где полимер подвергают химической модификации при температуре на 10-15°С ниже, чем температура размягчения полимера без использования реактивных газов при смешивании с мономером, а также с органическим пероксидом с последующей их сополимеризацией методом поверхностно-инициируемой полимеризации в расплаве в двухшнековом экструдере с одновременной дозацией первичных фенольных и вторичных фосфитных антиоксидантов, при этом химическую модификацию осуществляют в аморфной фазе полимера.and obtained by the method of industrial production of functionalized polymers, where the polymer is subjected to chemical modification at a temperature 10-15°C lower than the softening temperature of the polymer without the use of reactive gases when mixed with a monomer, as well as with an organic peroxide, followed by their copolymerization by the method of surface-initiated polymerization in a melt in a twin-screw extruder with simultaneous dosing of primary phenolic and secondary phosphite antioxidants, wherein the chemical modification is carried out in the amorphous phase of the polymer. 9. Композиция по п. 8, в которой в качестве инициатора - органического пероксида используется соединение, выбранное из группы: дибензоил пероксид, дилаурил пероксид, ди-трет-бутилпероксид, дикумил пероксид, бис(третбутилпероксиизопропил)-бензол.9. The composition according to claim 8, in which the initiator - organic peroxide - is a compound selected from the group: dibenzoyl peroxide, dilauryl peroxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, bis(tert-butylperoxyisopropyl)-benzene. 10. Композиция по любому из пп. 8, 9, в которой содержание малеинового ангидрида в весовом соотношении составляет от 1,0 до 1,5 мас. %.10. The composition according to any one of paragraphs. 8, 9, in which the content of maleic anhydride in a weight ratio is from 1.0 to 1.5 wt.%. 11. Композиция по пп. 8-10, в которой в качестве полиолефинового эластомера используется этилен-октеновый сополимер, этилен-бутеновый сополимер.11. The composition according to paragraphs 8-10, in which an ethylene-octene copolymer or an ethylene-butene copolymer is used as the polyolefin elastomer.
RU2023100516A 2023-01-12 Compositions of ethylene, propylene and copolymers thereof functionalised/modified with maleic anhydride RU2827327C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2023100516A RU2023100516A (en) 2024-07-12
RU2827327C2 true RU2827327C2 (en) 2024-09-24

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4290941A (en) * 1975-02-20 1981-09-22 Ciba-Geigy Corporation Stabilization systems from triarylphosphites and phenols
JPH04348106A (en) * 1991-05-24 1992-12-03 Chisso Corp Production of modified polyolefin composition
RU2235742C2 (en) * 1999-04-29 2004-09-10 Солвей Полиолефинс Юроп-Бельгиум Polyolefin-based compositions, method for preparation thereof, and their use
RU2658044C2 (en) * 2013-12-23 2018-06-19 Омиа Интернэшнл Аг Polymer composition by continuous filler slurry extrusion
WO2019214975A1 (en) * 2018-05-08 2019-11-14 Sabic Global Technologies B.V. Process for the production of modified polyethylene materials.
RU2735367C1 (en) * 2019-10-22 2020-10-30 Общество с ограниченной ответственностью "ОКАПОЛ" Method of producing functionalised polymers and device for its implementation
RU2767530C1 (en) * 2020-11-16 2022-03-17 Публичное акционерное общество «СИБУР Холдинг» Polypropylene composition with high melt strength and method for production thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4290941A (en) * 1975-02-20 1981-09-22 Ciba-Geigy Corporation Stabilization systems from triarylphosphites and phenols
JPH04348106A (en) * 1991-05-24 1992-12-03 Chisso Corp Production of modified polyolefin composition
RU2235742C2 (en) * 1999-04-29 2004-09-10 Солвей Полиолефинс Юроп-Бельгиум Polyolefin-based compositions, method for preparation thereof, and their use
RU2658044C2 (en) * 2013-12-23 2018-06-19 Омиа Интернэшнл Аг Polymer composition by continuous filler slurry extrusion
WO2019214975A1 (en) * 2018-05-08 2019-11-14 Sabic Global Technologies B.V. Process for the production of modified polyethylene materials.
RU2735367C1 (en) * 2019-10-22 2020-10-30 Общество с ограниченной ответственностью "ОКАПОЛ" Method of producing functionalised polymers and device for its implementation
RU2767530C1 (en) * 2020-11-16 2022-03-17 Публичное акционерное общество «СИБУР Холдинг» Polypropylene composition with high melt strength and method for production thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2521744B1 (en) Process for forming crosslinked and branched polymers
WO2002036651A1 (en) Graft-modified polymers based on novel propylene ethylene copolymers
CA2942661C (en) Polyolefin-based compositions, adhesives, and related multi-layered structures prepared therefrom
US20120065333A1 (en) Crosslinkable high melt strength polypropylene resins
MXPA05001730A (en) Grafted propylene copolymers.
US20050218551A1 (en) Process for producing polar polyolefines and modified polyolefines thereof
WO1993006137A1 (en) Copolymers of ethylene and alkyl acrylate, processes for preparing same and high clarity films
KR20080074940A (en) Co-Mediated Graft Copolymer
BR112018013064B1 (en) PROCESS FOR FORMING A FUNCTIONALIZED ETHYLENE-BASED POLYMER COMPOSITION, FUNCTIONALIZED ETHYLENE-BASED POLYMER COMPOSITION AND ARTICLE
RU2733462C2 (en) Polyolefin-based compositions, adhesives and obtained multilayer structures
RU2827327C2 (en) Compositions of ethylene, propylene and copolymers thereof functionalised/modified with maleic anhydride
KR101135699B1 (en) Resin composition including high melt strength polyolefin
CN102241797B (en) Functional polyolefins useful as metal adhesion promoters
CA2647562C (en) Functionalized polypropylene-based polymers
CN115109194A (en) Polyethylene grafted maleic anhydride hot melt adhesive modified material and preparation method thereof
KR101365631B1 (en) Polyolefin graft copolymer and polyolefin-based resin composition using the same
EP0932632A1 (en) Polyolefins having greater than 5 percent 2-hydroxyethyl methacrylate grafted thereto
WO1998017702A1 (en) Method of making polyolefins having greater than 5 percent 2-hydroxyethyl methacrylate grafted thereto
FI66626C (en) KOMBINATIONSFILM SOM INNEHAOLLER POLYOLEFIN I VILKEN MINST ETTPOLYOLEFINSKIKT HAR GOD FOERMAOGA TILL FASTHAEFTNING VID LPOMERER SOM INNEHAOLLER POLAERA GRUPPER
JPS6131445A (en) Resin composition
JP2021518456A (en) A resin for use as a bonding layer in a multilayer structure, and a multilayer structure including the resin.
KR100738024B1 (en) Polyolefin resin composition
JP2025503381A (en) Grafted Polyethylene
JPS61103970A (en) Adherent polyolefin resin composition
NZ245315A (en) Ethylene-alkyl acrylate copolymers having at least 10 weight percent acrylate; preparation thereof and films