[發明專利]聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制備方法

無效

• 申請號: 200910065362.8
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN101597351A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 張玉清;陸昶;赫玉欣;潘炳力;高喜平;嚴一楠;徐華;張春飛
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C08F132/08
• 分類號: C08F132/08;C08F2/44;C08F4/69;C08L9/06;C08L11/00;C08L9/00;C08L23/22
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 符繼超

技術領域

本發明屬于高分子復合材料技術領域，特別涉及到一種聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制備方法。

背景技術

聚雙環戊二烯(英文縮寫PDCPD)是一種兼具高抗沖強度和高彎曲模量性能工程塑料，該塑料具有好的耐熱性、抗蠕變性、尺寸穩定性、形狀記憶性、耐腐蝕性、耐磨損性、輕質等特性的材料，可用于制造各種高性能、高附加值、高檔精細產品。如：交通運輸業中的汽車保險杠、護板、側板、發動機罩和車身殼體等；電氣設備中的電動機、空調機等大型電氣設備的殼體；運動器械中的摩托雪橇、沖浪板、高爾夫球車等的構件以及農業機械、土木建筑材料等。美國、日本、歐洲等國已實現了聚雙環戊二烯的工業生產，而我國至今還沒有國產的聚雙環戊二烯生產技術和材料。

國外現行純聚雙環戊二烯生產采用反應注射成型(RIM)工藝，該工藝具有成型速度快、加工溫度低、注射壓力低等優越的特點。目前使用催化劑有芳氧基鎢絡合物或者釕和鋨的卡賓催化劑為主催化劑。芳氧基鎢絡合物催化劑必須要有烷基鋁作為助催化劑才能有效的使雙環戊二烯發生聚合，屬于雙組分絡合催化體系。因其成本較低，是目前使用較多的一種。

發明內容

由于聚雙環戊二烯是一種熱固性樹脂，具有熱固性樹脂的一般特點，純的聚雙環戊二烯在韌性方面還不能滿足特殊工程領域的要求，因此，本發明要解決的技術問題是提供一種聚雙環戊二烯與橡膠原位聚合共混復合材料制備方法，該制備方法將橡膠溶于聚雙環戊二烯，以芳氧基鎢絡合物為主催化劑、烷基鋁為助催化劑，利用反應注射成型技術原位聚合共混制備聚雙環戊二烯/橡膠共混復合材料，通過引入橡膠使聚雙環戊二烯材料具有高韌性能，擴大其應用領域。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

所述的聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制備方法是先制備雙環戊二烯橡膠溶液，再將雙環戊二烯橡膠溶液分別配制成聚合物料A和聚合物料B待用；將配制的聚合物料A和聚合物料B通過反應注射成型機進行原位聚合共混制得到聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料，并對所制得的聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料進行后處理得到成品的聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制品。

所述的聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制備方法，其制備雙環戊二烯橡膠溶液的方法是：

在50±10℃條件下，將質量百分比為0.1～10％的橡膠溶于純度大于98％、質量百分比為90～99.9％的聚雙環戊二烯中，攪拌均勻后制成雙環戊二烯橡膠溶液，并對所生成的雙環戊二烯橡膠溶液進行脫氣反應后再用惰性氣體保護待用。

所述的聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制備方法，其橡膠可是丁苯橡膠，或是氯丁橡膠，或是順丁橡膠，或是丁基橡膠。

所述的聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制備方法，其聚合物料A的配制方法是：

根據反應注射成型機的物料罐容積量大小，在氮氣保護下向注射成型機的A料罐中加入所制備的雙環戊二烯橡膠溶液20千克，按雙環戊二烯橡膠溶液所含橡膠質量的1～5％加入有機過氧化物，再按雙環戊二烯橡膠溶液中所含雙環戊二烯摩爾數的1/1000～1/3000加入鎢催化劑后攪拌均勻制成聚合物料A待用。

所述的聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制備方法，其有機過氧化物是5-二甲基-2，5-雙-(過氧化叔丁基)己烷，或是2，5-二甲基-2，5-雙-(過氧化叔丁基)-3-己炔，或是1，4-雙-(叔丁過氧基)二異丙苯，或是二叔丁基過氧化物，或是過氧化二異丙苯，或是過氧化苯甲酰，或是過氧化苯甲酸叔丁酯，或是1，1-雙-(過氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基環己烷，或是叔丁基過氧化氫，或是2，2雙(過氧化叔丁基)丁烷。

所述的聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制備方法，其鎢催化劑是[(ArO)_nWCl_6-n]，其中n＝1至4；或是[(ArO)_nWOCl_4-n]，其中n＝1至2；其中ArO為多烷基取代苯氧基，其結構通式為：

式中R₁，R₂，R₃可以是氫原子，或是碳原子數為1至10個碳原子的各種直鏈烷基和支鏈烷基。

所述的聚雙環戊二烯/橡膠原位聚合共混復合材料制備方法，其聚合物料B的配制方法是：

加入與A料罐相同質量的雙環戊二烯橡膠溶液到注射成型機的B料罐中，并按雙環戊二烯橡膠溶液加入量的0.08％加入消泡劑，再按A料罐中鎢催化劑摩爾數的20～40倍加入烷基鋁，攪拌均勻制成聚合物料B待用。