[發明專利]聚雙環戊二烯/乙烯共聚物原位聚合共混復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010221461.3
• 申請日: 2010-07-08
• 公開（公告）號: CN101891931A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 張玉清;徐華;劉少禎;姚大虎;赫玉欣;陸昶;高喜平
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C08L45/00
• 分類號: C08L45/00;C08L23/08;C08F132/08
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明涉及一種雙環戊二烯與乙烯共聚物原位聚合共混復合材料，同時還涉及一種該原位聚合共混復合材料的制備方法。

背景技術

聚雙環戊二烯（PDCPD）是一種新型的工程塑料，具有較好的耐熱性、抗蠕變性、尺寸穩定性、耐腐蝕性、耐磨損性等特性的材料。聚雙環戊二烯材料以鎢催化劑和烷基鋁為催化劑，采用反應注射成型（RIM）工藝，具有成型速度快、效率高和能耗低等優點，可用于制造各種大型薄壁、形狀復雜的制件，如：交通運輸業中的汽車保險杠、發動機罩和車身殼體，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，氯堿工業大型儲料箱及儲水箱，空投箱以及農業機械、土木建筑材料等。目前生產聚雙環戊二烯所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，其中芳氧基鎢絡合物催化劑在使用時配合助催化劑烷基鋁共同催化。雖然，聚雙環戊二烯具有較好的綜合性能，但是其韌性還不能滿足某些工程領域里的較高要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有較高韌性的聚雙環戊二烯/乙烯共聚物原位聚合共混復合材料。

本發明的另一目的是提供一種聚雙環戊二烯/乙烯共聚物原位聚合共混復合材料的制備復合方法。

為了實現以上目的，本發明聚雙環戊二烯/乙烯共聚物原位聚合共混復合材料所采用的技術方案是：一種聚雙環戊二烯/乙烯共聚物原位聚合共混復合材料，是由以下重量百分比的組分組成：95～99.9%聚雙環戊二烯和0.1～5%乙烯共聚物；所述乙烯共聚物為乙烯與含8個碳以下的烯烴、丙烯酸烷酯或醋酸烯烴酯的共聚物，其中乙烯的含量為80-95%。

本發明聚雙環戊二烯/乙烯共聚物原位聚合共混復合材料的制備方法所采用技術方案是：一種聚雙環戊二烯/乙烯共聚物原位聚合共混復合材料的制備方法，該方法為：乙烯共聚物先溶于雙環戊二烯，然后對雙環戊二烯的乙烯共聚物溶液用開環易位催化劑進行催化聚合；所述乙烯共聚物為乙烯與含8個碳以下的烯烴、丙烯酸烷基酯或醋酸乙烯酯的共聚物，其中乙烯的含量為80-95%。

所述開環易位催化劑為鎢催化劑和烷基鋁。

所述制備方法包括以下步驟：

（1）取0.1-5wt%乙烯共聚物在40-90℃下溶于95-99.9wt%的雙環戊二烯中，得到均勻溶液；

（2）將混合溶液均分成A、B兩份，其中在A份中按兩份總雙環戊二烯摩爾數的1/1000～1/3000加入鎢催化劑，攪拌均勻得到A溶液；B份中加入鎢催化劑摩爾數20-40倍的烷基鋁，攪拌均勻得到B溶液；

（3）在保持40-90℃的條件下，將A溶液和B溶液共混注射至預熱的模具中，保溫成型得到聚雙環戊二烯/乙烯共聚物原位聚合共混復合材料。

所述的乙烯共聚物為：

乙烯-丙烯共聚物，丙烯含量為10-20%；

乙烯-丁烯共聚物，丁烯含量10-15%；

乙烯-辛烯共聚物，辛烯含量10-15%；

乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，丙烯酸乙酯含量5-10%；

乙烯-丙烯酸丙酯共聚物，丙烯酸丙酯含量5-10%；

乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，丙烯酸丁酯含量5-10%；

或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，醋酸乙烯酯含量5-15%。

所述的鎢催化劑為芳氧基鎢絡合物催化劑，具有以下通式：(ArO)_nWCl_6-n，n為1-4的整數，或者是(ArO)_nWOCl_4-n，n為1或2，其中ArO為多烷基取代苯氧基，其結構式為：

式中R₁，R₂，R₃可以是氫原子，或是碳原子數為C_1-10的各種直鏈烷基或支鏈烷基，本發明優選為2，6-二特丁基-4-甲基苯氧基；

所述烷基鋁為含有一個或兩個烷基取代基的氯化鋁，具有以下通式：AlR_xCl_3-x，其中R為乙基、丁基或異丁基，x為1或2，本發明優選為一氯二乙基鋁。

在制備過程中混合溶液和催化劑需要用惰性氣體保護，惰性氣體可以選用氮氣、氬氣等。