CN110615873A - 一种梳形含环氧基团的相容剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子助剂技术领域,具体涉及一种梳形含环氧基团的相容剂及其制备方法,该制备方法首先通过巯基‑烯点击化学反应制备含活性基团封端的聚丙烯酸酯,再通过酯化反应得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯,后将含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯与芳香族乙烯类单体、环氧类不饱和烃进行自由基共聚得到较低分子量、具有环氧基团的梳形聚合物;该制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,可用于大规模生产。该梳形含环氧基团的相容剂,因具有较低的分子量使其具有优异的加工流动性能,又因具有环氧基团使其具有优异的相容性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子助剂技术领域,具体涉及一种梳形含环氧基团的相容剂及其制备方法。
背景技术
梳形聚合物是指多个线型支链同时接枝在一个主链之上所形成的像梳子形状的聚合物。梳形聚合物具有很高的分子内有序性,是一类性能优异的类晶聚合物。
在高分子合金体系中,聚酯、尼龙等高分子材料的共混常存在相容性的问题,加入相容剂可增加两种聚合物的相容性,其借助于分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一体,使之两种聚合物间粘接力增大,但在高分子合金体系中使用的相容剂一般具有较高的分子量,分子量的增加会直接导致加工流变性变差,给加工带来较大困难。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,首先通过巯基-烯点击化学反应制备含活性基团封端的聚丙烯酸酯,再通过酯化反应得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯,后将含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯与芳香族乙烯类单体、环氧类不饱和烃进行自由基共聚得到较低分子量、具有环氧基团的梳形聚合物;该制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,可用于大规模生产。
本发明的另一目的在于提供一种梳形含环氧基团的相容剂,因具有较低的分子量使其具有优异的加工流动性能,又因具有环氧基团使其具有优异的相容性。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)、按重量份取10-40份丙烯酸酯类单体、0.1-2份巯基封端剂、30-80份有机溶剂A和0.1-1份引发剂混合均匀,在氮气保护下升温引发反应,反应完成后除去残余的巯基封端剂和残余的丙烯酸酯类单体,再进行真空干燥,得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯;
(b)、按重量份取5-15份缚酸剂、5-18份不饱和卤代烃、30-80份有机溶剂B和2-15份步骤(a)得到的含活性基团封端的聚丙烯酸酯混合均匀,在氮气保护下升温反应,反应完成后进行减压蒸馏,再除去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃,得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯;
(c)、按重量份向40-80份有机溶剂A中加入10-30份芳香族乙烯类单体、2-10份环氧类不饱和烃、0.1-1份引发剂和2-10份步骤(b)得到的含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯混合均匀,然后升温引发反应,反应完成后除去有机溶剂A,再进行洗涤、烘干,得到梳形含环氧基团的相容剂。
本发明的梳形含环氧基团相容剂的制备方法,步骤(a)中,在有机溶剂A中由引发剂引发丙烯酸酯类单体聚合成聚丙烯酸酯,再由巯基封端剂对聚丙烯酸酯封端,即通过巯基-烯点击化学反应制备含活性基团封端的聚丙烯酸酯;反应过程在氮气保护下避免混入氧气氧化巯基封端剂而增大聚丙烯酸酯的分子量。步骤(b)中,在有机溶剂B中在缚酸剂作用下不饱和卤代烃与含活性基团封端的聚丙烯酸酯酯化反应得到含不饱和烃基封端聚丙烯酸酯以及副产物卤化氢,同时副产物卤化氢与缚酸剂发生反应避免副产物对酯化反应产生不利影响;反应过程在氮气保护下避免了空气水分混入体系中对缚酸剂产生不利影响。步骤(c)中,在有机溶剂A中,由引发剂引发含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯与芳香族乙烯类单体、环氧类不饱和烃进行自由基共聚得到较低分子量、具有环氧基团的梳形聚合物。
进一步的,所述步骤(a)中,反应温度保持在55-70℃,反应时间控制3-6h,反应完成后降至常温,再用水洗去残余的巯基封端剂,然后用石油醚洗去残余的丙烯酸酯类单体得到沉淀产物,将沉淀产物进行真空干燥,以得到重均分子量小于5×103的含活性基团封端的聚丙烯酸酯。所述步骤(b)中,反应温度保持在100-120℃,反应时间控制3-6h,反应过程持续回流,从而控制含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯的重均分子量小于1×104,反应完成后进行减压蒸馏除去有机溶剂B,再用乙醇洗去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃。所述步骤(c)中,反应温度保持在55-70℃,反应时间控制3-6h,反应完成后蒸发除去有机溶剂A,再用甲醇洗涤产物,然后将产物置于60-70℃温度下真空干燥,得到的梳形含环氧基团相容剂的环氧基团保留率达到90-97%。
优选的,所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸月桂酯中的至少一种。
采用上述技术方案,在步骤(a)中,首先引发丙烯酸酯类单体聚合成长链聚丙烯酸酯,为制备梳形聚合物提供基础。更优选的,所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯,引发剂引发甲基丙烯酸甲酯聚合成PMMA。
优选的,所述巯基封端剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙胺盐酸盐、巯基乙醇和巯基丁二酸中的至少一种。
采用上述技术方案,对长链聚丙烯酸酯进行封端,同时聚丙烯酸酯获得了活性基团。更优选的,所述巯基封端剂为巯基乙酸,聚丙烯酸酯封端后得到含羧基的聚丙烯酸酯。
优选的,所述有机溶剂A为四氢呋喃、甲苯、二氧六环、丙酮、醋酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中的至少一种;所述有机溶剂B为二甲苯、乙苯和甲苯中的至少一种。
更优选的,所述有机溶剂A为四氢呋喃,其沸点较低,更易于回收;所述有机溶剂B为二甲苯,其极性较低,避免了对缚酸剂产生不利影响。
优选的,所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种。
本发明通过严格控制引发剂的种类、复配及配比,其引发效果好,促进步骤(a)中丙烯酸酯类单体聚合以及步骤(c)中自由基聚合,提高聚合速率,提高生产效率。更为优选的,所述引发剂是由过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和偶氮二异丁腈以重量比1:0.5-1.5:1.5-2.5组成的混合物。
优选的,所述缚酸剂为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、四甲基乙二胺和吡啶中的至少一种。
采用上述技术方案,既能促进步骤(b)发生酯化反应,又能吸收反应副产物的酸,使之不影响反应。更优选的,所述缚酸剂为三乙胺和吡啶按重量比3-5:1混合而成,更能催化酯化反应,提高生产效率。
优选的,所述不饱和卤代烃为烯丙基氯、烯丙基溴、3-氯-2-甲基丙烯、4-溴-1-丁烯和1-氯-3-甲基-2-丁烯中的至少一种。
采用上述技术方案,以得到较低分子量的烯烃基封端的聚丙烯酸酯,从而能与芳香族乙烯类单体、环氧类不饱和烃进行自由基共聚得到较低分子量、具有环氧基团的梳形聚合物。更优选的,所述不饱和卤代烃为烯丙基氯。
优选的,所述芳香族乙烯类单体为苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、丁基苯乙烯、氯化苯乙烯和溴化苯乙烯中的至少一种。
采用上述技术方案,抑制聚丙烯酸酯分子链的降解和提高芳香族乙烯类单体的接枝率。更优选的,所述芳香族乙烯类单体为苯乙烯。
优选的,所述环氧类不饱和烃为丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和二丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
采用上述技术方案,提高环氧类不饱和烃的接枝率,从而使本发明的相容剂获得较高含量的环氧基团,本发明的相容剂添加到高分子合金体系,更能提高高分子合金体系的相容性。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现:一种梳形含环氧基团的相容剂,采用如上所述梳形含环氧基团相容剂的制备方法制得。
本发明的梳形含环氧基团的相容剂,其重均分子量在5×104-1×105,环氧基团含量在90-97%,既具有优异的加工流动性能,又具有优异的材料相容性。
本发明的有益效果在于:本发明的梳形含环氧基团相容剂的制备方法,首先通过巯基-烯点击化学反应制备含活性基团封端的聚丙烯酸酯,再通过酯化反应得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯,后将含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯与芳香族乙烯类单体、环氧类不饱和烃进行自由基共聚得到较低分子量、具有环氧基团的梳形聚合物;该制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,可用于大规模生产。
本发明的梳形含环氧基团的相容剂,因具有较低的分子量使其具有优异的加工流动性能,又因具有环氧基团使其具有优异的相容性。
附图说明
图1是本发明实施例1梳形含环氧基团相容剂的合成示意图;
图2是本发明实施例1梳形含环氧基团相容剂的核磁共振氢谱图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
如图1所示,一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)、按重量份取25份丙烯酸酯类单体、1份巯基封端剂、50份有机溶剂A和0.2份引发剂混合均匀,在氮气保护下升温引发反应,反应完成后除去残余的巯基封端剂和残余的丙烯酸酯类单体,再进行真空干燥,得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯;
(b)、按重量份取10份缚酸剂、12份不饱和卤代烃、50份有机溶剂B和5份步骤(a)得到的含活性基团封端的聚丙烯酸酯混合均匀,在氮气保护下升温反应,反应完成后进行减压蒸馏,再除去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃,得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯;
(c)、按重量份向60份有机溶剂A中加入20份芳香族乙烯类单体、5份环氧类不饱和烃、0.2份引发剂和5份步骤(b)得到的含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯混合均匀,然后升温引发反应,反应完成后除去有机溶剂A,再进行洗涤、烘干,得到梳形含环氧基团的相容剂。
所述步骤(a)中,反应温度保持在60℃,反应时间控制4h,反应完成后降至常温,再用水洗去残余的巯基封端剂,然后用石油醚洗去残余的丙烯酸酯类单体得到沉淀产物,将沉淀产物进行真空干燥,以得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯。所述步骤(b)中,反应温度保持在110℃,反应时间控制4h,反应过程持续回流,反应完成后进行减压蒸馏除去有机溶剂B,再用乙醇洗去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃。所述步骤(c)中,反应温度保持在60℃,反应时间控制4h,反应完成后蒸发除去有机溶剂A,再用甲醇洗涤产物,然后将产物置于65℃温度下真空干燥。
所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯。
所述巯基封端剂为巯基乙酸。
所述有机溶剂A为四氢呋喃;所述有机溶剂B为二甲苯。
所述引发剂为偶氮二异丁腈。
所述缚酸剂为三乙胺。
所述不饱和卤代烃为烯丙基氯。
所述芳香族乙烯类单体为苯乙烯。
所述环氧类不饱和烃为甲基丙烯酸缩水甘油酯。
一种梳形含环氧基团的相容剂,所述相容剂采用如上所述梳形含环氧基团相容剂的制备方法制得。
实施例2
一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)、按重量份取10份丙烯酸酯类单体、0.1份巯基封端剂、30份有机溶剂A和0.1份引发剂混合均匀,在氮气保护下升温引发反应,反应完成后除去残余的巯基封端剂和残余的丙烯酸酯类单体,再进行真空干燥,得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯;
(b)、按重量份取5份缚酸剂、5份不饱和卤代烃、30份有机溶剂B和2份步骤(a)得到的含活性基团封端的聚丙烯酸酯混合均匀,在氮气保护下升温反应,反应完成后进行减压蒸馏,再除去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃,得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯;
(c)、按重量份向40份有机溶剂A中加入10份芳香族乙烯类单体、2份环氧类不饱和烃、0.1份引发剂和2份步骤(b)得到的含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯混合均匀,然后升温引发反应,反应完成后除去有机溶剂A,再进行洗涤、烘干,得到梳形含环氧基团的相容剂。
所述步骤(a)中,反应温度保持在55℃,反应时间控制3h,反应完成后降至常温,再用水洗去残余的巯基封端剂,然后用石油醚洗去残余的丙烯酸酯类单体得到沉淀产物,将沉淀产物进行真空干燥,以得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯。所述步骤(b)中,反应温度保持在100℃,反应时间控制3h,反应过程持续回流,反应完成后进行减压蒸馏除去有机溶剂B,再用乙醇洗去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃。所述步骤(c)中,反应温度保持在55℃,反应时间控制3h,反应完成后蒸发除去有机溶剂A,再用甲醇洗涤产物,然后将产物置于60℃温度下真空干燥。
所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯。
所述巯基封端剂为巯基丙酸。
所述有机溶剂A为丙酮;所述有机溶剂B为乙苯。
所述引发剂是由过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和偶氮二异丁腈以重量比1:0.5:1.5组成的混合物。
所述缚酸剂为三乙胺和吡啶按重量比3:1混合而成。
所述不饱和卤代烃为烯丙基溴。
所述芳香族乙烯类单体为甲基苯乙烯。
所述环氧类不饱和烃为丙烯酸缩水甘油酯。
一种梳形含环氧基团的相容剂,所述相容剂采用如上所述梳形含环氧基团相容剂的制备方法制得。
实施例3
一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)、按重量份取40份丙烯酸酯类单体、2份巯基封端剂、80份有机溶剂A和1份引发剂混合均匀,在氮气保护下升温引发反应,反应完成后除去残余的巯基封端剂和残余的丙烯酸酯类单体,再进行真空干燥,得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯;
(b)、按重量份取15份缚酸剂、18份不饱和卤代烃、80份有机溶剂B和15份步骤(a)得到的含活性基团封端的聚丙烯酸酯混合均匀,在氮气保护下升温反应,反应完成后进行减压蒸馏,再除去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃,得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯;
(c)、按重量份向80份有机溶剂A中加入30份芳香族乙烯类单体、10份环氧类不饱和烃、1份引发剂和10份步骤(b)得到的含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯混合均匀,然后升温引发反应,反应完成后除去有机溶剂A,再进行洗涤、烘干,得到梳形含环氧基团的相容剂。
所述步骤(a)中,反应温度保持在70℃,反应时间控制6h,反应完成后降至常温,再用水洗去残余的巯基封端剂,然后用石油醚洗去残余的丙烯酸酯类单体得到沉淀产物,将沉淀产物进行真空干燥,以得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯。所述步骤(b)中,反应温度保持在120℃,反应时间控制6h,反应过程持续回流,反应完成后进行减压蒸馏除去有机溶剂B,再用乙醇洗去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃。所述步骤(c)中,反应温度保持在70℃,反应时间控制6h,反应完成后蒸发除去有机溶剂A,再用甲醇洗涤产物,然后将产物置于70℃温度下真空干燥。
所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸丙酯和丙烯酸正丙酯按重量比1:1混合而成。
所述巯基封端剂为巯基丁二酸。
所述有机溶剂A为醋酸乙酯;所述有机溶剂B为甲苯。
所述引发剂是由过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和偶氮二异丁腈以重量比1:1.5:2.5组成的混合物。
所述缚酸剂为三乙胺和吡啶按重量比5:1混合而成。
所述不饱和卤代烃为3-氯-2-甲基丙烯。
所述芳香族乙烯类单体为乙基苯乙烯。
所述环氧类不饱和烃为二丙烯酸缩水甘油酯。
一种梳形含环氧基团的相容剂,所述相容剂采用如上所述梳形含环氧基团相容剂的制备方法制得。
实施例4
一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)、按重量份取32份丙烯酸酯类单体、0.5份巯基封端剂、60份有机溶剂A和0.5份引发剂混合均匀,在氮气保护下升温引发反应,反应完成后除去残余的巯基封端剂和残余的丙烯酸酯类单体,再进行真空干燥,得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯;
(b)、按重量份取12份缚酸剂、15份不饱和卤代烃、60份有机溶剂B和8份步骤(a)得到的含活性基团封端的聚丙烯酸酯混合均匀,在氮气保护下升温反应,反应完成后进行减压蒸馏,再除去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃,得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯;
(c)、按重量份向75份有机溶剂A中加入15份芳香族乙烯类单体、8份环氧类不饱和烃、0.8份引发剂和7份步骤(b)得到的含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯混合均匀,然后升温引发反应,反应完成后除去有机溶剂A,再进行洗涤、烘干,得到梳形含环氧基团的相容剂。
所述步骤(a)中,反应温度保持在63℃,反应时间控制5h,反应完成后降至常温,再用水洗去残余的巯基封端剂,然后用石油醚洗去残余的丙烯酸酯类单体得到沉淀产物,将沉淀产物进行真空干燥,以得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯。所述步骤(b)中,反应温度保持在105℃,反应时间控制5h,反应过程持续回流,反应完成后进行减压蒸馏除去有机溶剂B,再用乙醇洗去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃。所述步骤(c)中,反应温度保持在66℃,反应时间控制3h,反应完成后蒸发除去有机溶剂A,再用甲醇洗涤产物,然后将产物置于68℃温度下真空干燥。
所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸正己酯和甲基丙烯酸-2-乙基己酯按重量比2:3混合而成。
所述巯基封端剂为巯基乙醇。
所述有机溶剂A为N,N-二甲基甲酰胺;所述有机溶剂B为二甲苯。
所述引发剂是由过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和偶氮二异丁腈以重量比1:1:2组成的混合物。
所述缚酸剂为三乙胺和吡啶按重量比4:1混合而成。
所述不饱和卤代烃为4-溴-1-丁烯。
所述芳香族乙烯类单体为溴化苯乙烯。
所述环氧类不饱和烃为丙烯酸缩水甘油酯。
一种梳形含环氧基团的相容剂,所述相容剂采用如上所述梳形含环氧基团相容剂的制备方法制得。
实施例5
一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)、按重量份取23份丙烯酸酯类单体、1.2份巯基封端剂、65份有机溶剂A和0.7份引发剂混合均匀,在氮气保护下升温引发反应,反应完成后除去残余的巯基封端剂和残余的丙烯酸酯类单体,再进行真空干燥,得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯;
(b)、按重量份取7份缚酸剂、8份不饱和卤代烃、46份有机溶剂B和4份步骤(a)得到的含活性基团封端的聚丙烯酸酯混合均匀,在氮气保护下升温反应,反应完成后进行减压蒸馏,再除去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃,得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯;
(c)、按重量份向55份有机溶剂A中加入12份芳香族乙烯类单体、4份环氧类不饱和烃、0.6份引发剂和3份步骤(b)得到的含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯混合均匀,然后升温引发反应,反应完成后除去有机溶剂A,再进行洗涤、烘干,得到梳形含环氧基团的相容剂。
所述步骤(a)中,反应温度保持在58℃,反应时间控制3h,反应完成后降至常温,再用水洗去残余的巯基封端剂,然后用石油醚洗去残余的丙烯酸酯类单体得到沉淀产物,将沉淀产物进行真空干燥,以得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯。所述步骤(b)中,反应温度保持在118℃,反应时间控制5h,反应过程持续回流,反应完成后进行减压蒸馏除去有机溶剂B,再用乙醇洗去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃。所述步骤(c)中,反应温度保持在58℃,反应时间控制4h,反应完成后蒸发除去有机溶剂A,再用甲醇洗涤产物,然后将产物置于62℃温度下真空干燥。
所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸月桂酯。
所述巯基封端剂为巯基乙酸。
所述有机溶剂A为甲苯;所述有机溶剂B为甲苯。
所述引发剂为偶氮二异丁腈。
所述缚酸剂为吡啶。
所述不饱和卤代烃为4-溴-1-丁烯。
所述芳香族乙烯类单体为乙基苯乙烯。
所述环氧类不饱和烃为甲基丙烯酸缩水甘油酯。
一种梳形含环氧基团的相容剂,所述相容剂采用如上所述梳形含环氧基团相容剂的制备方法制得。
对比例1
一种相容剂,所述相容剂为苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,产品型号为SAG-002,上海修远化工有限公司。
对比例2
一种相容剂,所述相容剂为苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐三元无规共聚物,产品型号为XY-2,上海修远化工有限公司。
实施例6
(I)、采用核磁共振波谱仪Av300对实施例1的相容剂测试,得到相容剂的核磁共振图谱如图2所示。
由图2的化学位移、偶合常数及峰面积积分构成的核磁共振曲线分析对照可知,δ=2.6-2.8ppm即为环氧基上仲氢吸收峰,δ=3.8、4.3ppm即为环氧基上叔氢吸收峰,δ=6.5-7.0ppm即为苯乙烯中苯环氢吸收峰,δ=5.6ppm即为甲基丙烯酸甲酯中与羰基相连的-CH=中氢的吸收峰;说明实施例1的相容剂存在环氧基团。
(II)、采用ABS/PET合金材料制定空白对照组以及模型组,并测试各组的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度和熔融指数。
空白对照组制备如下:选用如下重量份的原料制备成ABS/PET合金材料:
ABS 70份
PET 30份。
所述ABS/PET合金材料由如下步骤制得:按上述重量份将ABS和PET送入双螺杆造粒机中熔融、挤出、造粒,得到ABS/PET合金材料,其中,双螺杆造粒机的各区温度设定为:一区温度195-205℃、二区温度205-215℃、三区温度215-225℃、四区温度215-225℃、五区温度215-225℃、六区温度215-225℃、七区温度210-220℃、八区温度205-215℃、机头温度225-235℃,双螺杆造粒机的长径比为25:1,螺杆转速为300转/分钟。
模型组制备如下:取实施例1-5和对比例1-2的相容剂,将相容剂用于制备ABS/PET合金材料;
所述ABS/PET合金材料采用如下重量份的原料制备:
ABS 70份
PET 30份
相容剂 4份。
所述ABS/PET合金材料由如下步骤制得:按上述重量份将ABS、PET和相容剂送入双螺杆造粒机中熔融、挤出、造粒,得到ABS/PET合金材料,其中,双螺杆造粒机的各区温度设定为:一区温度195-205℃、二区温度205-215℃、三区温度215-225℃、四区温度215-225℃、五区温度215-225℃、六区温度215-225℃、七区温度210-220℃、八区温度205-215℃、机头温度225-235℃,双螺杆造粒机的长径比为25:1,螺杆转速为300转/分钟。
测试方法如下:
拉伸强度测试:按GB/T 1040.2-2006进行测定,测试速度:50mm/min。
弯曲强度测试:按GB/T 9341-2008进行测定。
缺口冲击强度测试:按GB/T 1043.1-2008进行测定,缺口冲击强度,样条尺寸:(80×10×4)mm,缺口类型:A型,测试环境为23±2℃。
熔融指数测试:按ASTM-D1238的标准进行测试。
测试结果如下表1所示:
表1
拉伸强度MPa | 弯曲强度MPa | 缺口冲击强度kJ/m2 | 熔融指数g/10min | |
空白对照组 | 38 | 59 | 69 | 43 |
实施例1 | 45 | 63 | 163 | 14 |
实施例2 | 43 | 61 | 156 | 15 |
实施例3 | 48 | 66 | 178 | 12 |
实施例4 | 46 | 64 | 160 | 16 |
实施例5 | 45 | 62 | 165 | 15 |
对比例1 | 39 | 60 | 121 | 23 |
对比例2 | 37 | 59 | 108 | 27 |
由上表1可知,本发明实施例1-5的相容剂加入到ABS/PET合金材料可降低其熔融指数,从而提高加工流变性。与对比例1相比,本实施例1的熔融指数更低,抗冲击性能更好。与对比例2相比,本实施例1的熔融指数更低,抗冲击性能更好;即本实施例1的相容剂既提高了ABS/PET合金材料的加工流变性,又提高了相容性和抗冲击性。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(a)、按重量份取10-40份丙烯酸酯类单体、0.1-2份巯基封端剂、30-80份有机溶剂A和0.1-1份引发剂混合均匀,在氮气保护下升温引发反应,反应完成后除去残余的巯基封端剂和残余的丙烯酸酯类单体,再进行真空干燥,得到含活性基团封端的聚丙烯酸酯;
(b)、按重量份取5-15份缚酸剂、5-18份不饱和卤代烃、30-80份有机溶剂B和2-15份步骤(a)得到的含活性基团封端的聚丙烯酸酯混合均匀,在氮气保护下升温反应,反应完成后进行减压蒸馏,再除去残余的缚酸剂和残余的不饱和卤代烃,得到含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯;
(c)、按重量份向40-80份有机溶剂A中加入10-30份芳香族乙烯类单体、2-10份环氧类不饱和烃、0.1-1份引发剂和2-10份步骤(b)得到的含不饱和烃基封端的聚丙烯酸酯混合均匀,然后升温引发反应,反应完成后除去有机溶剂A,再进行洗涤、烘干,得到梳形含环氧基团的相容剂。
2.根据权利要求1所述的一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,其特征在于:所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸月桂酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,其特征在于:所述巯基封端剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙胺盐酸盐、巯基乙醇和巯基丁二酸中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂A为四氢呋喃、甲苯、二氧六环、丙酮、醋酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中的至少一种;所述有机溶剂B为二甲苯、乙苯和甲苯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,其特征在于:所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,其特征在于:所述缚酸剂为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、四甲基乙二胺和吡啶中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,其特征在于:所述不饱和卤代烃为烯丙基氯、烯丙基溴、3-氯-2-甲基丙烯、4-溴-1-丁烯和1-氯-3-甲基-2-丁烯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,其特征在于:所述芳香族乙烯类单体为苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、丁基苯乙烯、氯化苯乙烯和溴化苯乙烯中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种梳形含环氧基团相容剂的制备方法,其特征在于:所述环氧类不饱和烃为丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和二丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
10.一种梳形含环氧基团的相容剂,其特征在于:所述相容剂采用如权利要求1-9任意一项所述梳形含环氧基团相容剂的制备方法制得。
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