[發(fā)明專利]一種輻照交聯(lián)促進(jìn)劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110246625.2
• 申請(qǐng)日: 2011-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN102391546A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹園;鄭春柏;鄧鵬飏;柳美華;鄭曉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08K9/04
• 分類號(hào): C08K9/04;C08K3/04;C08L67/04;C08L29/02;C08L23/12;C08J7/18
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及助劑技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種輻照交聯(lián)促進(jìn)劑及其制備方法。

背景技術(shù)

自1952年Charlesby報(bào)道用放射線輻照使聚乙烯交聯(lián)用于提升其耐熱性能以來，輻照被廣泛被用于熱收縮材料、電線電纜、發(fā)泡材料及高性能工程塑料等的開發(fā)。輻照交聯(lián)的機(jī)理為大分子材料在放射線作用下，產(chǎn)生各種大分子自由基，這些自由基之間的相互結(jié)合形成新的化學(xué)鍵連接，從而形成具有三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的大分子材料。由于三維立體結(jié)構(gòu)的形成，高分子材料的強(qiáng)度，硬度，耐摩擦性，耐熱性，耐溶劑性，耐環(huán)境開裂性和阻隔性等性能得到了明顯的提高。但是，高分子材料在輻照作用下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的同時(shí)，也伴隨著輻照裂解。與輻照交聯(lián)相反，輻照裂解使高分子材料的分子量降低，同時(shí)力學(xué)性能和耐熱性能也明顯降低。相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)，輻照劑量與高分子材料的交聯(lián)和裂解密切相關(guān)，輻照劑量的增加在提升交聯(lián)程度的同時(shí)也會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)高分子材料的裂解。

輻照交聯(lián)促進(jìn)劑可以明顯降低交聯(lián)所需的劑量，因此可以有效降低輻照過程中材料的裂解及由此產(chǎn)生的性能劣化。常用的輻照交聯(lián)促進(jìn)劑包括TAIC、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯(BG)、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)等。其中，鄧鵬飏等用三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)為強(qiáng)化交聯(lián)劑，在大幅降低輻照劑量的同時(shí)，有效地促進(jìn)了乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的輻照交聯(lián)，并提升其力學(xué)性能(Deng?PY，Liu?MH，Zhang?WX，Sun?JZ.Nuclear?Instruments&Methods?in?Physics?Research?2007，B258(2)：357-361)。日本的Mitomo?H等用TAIC作為交聯(lián)促進(jìn)劑，將裂解型材料聚乳酸(PLA)的輻照交聯(lián)劑量降低至10kGy，同時(shí)大幅度提升材料的熱穩(wěn)定性能(Mitomo?H，Kaneda?A，Quynh?TM，Nagasawa?N，Yoshii?F.Polymer2005，46(13)：4695-4703)。

但是，上述報(bào)道的輻照交聯(lián)促進(jìn)劑的功能較為單一，只能起到促進(jìn)交聯(lián)的作用，其對(duì)材料性能的影響是間接的，是基于輻照后材料化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變，因此對(duì)力學(xué)性能提升的作用比較有限。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供另外一種輻照交聯(lián)促進(jìn)劑及其制備方法，該方法制備的輻照交聯(lián)促進(jìn)劑既可以促進(jìn)高分子材料的交聯(lián)，也可以作為共混改性劑提高高分子材料的耐熱和力學(xué)等性能。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種輻照交聯(lián)促進(jìn)劑的制備方法，包括以下步驟：

向石墨烯氧化物膠體分散液中加入烯醇化合物，在130～160℃下反應(yīng)后冷卻、過濾，得到輻照交聯(lián)促進(jìn)劑。

優(yōu)選的，所述烯醇化合物為丙烯醇、丁烯醇、1-戊烯-3-醇、3-丁烯-2-醇、5-己烯-1-醇或4-戊烯-1-醇。

優(yōu)選的，所述石墨烯氧化物膠體分散液的濃度為0.01～0.5mg/ml。

優(yōu)選的，所述石墨烯氧化物膠體分散液的濃度為0.1～0.5mg/ml。

優(yōu)選的，所述石墨烯氧化物膠體分散液按照如下方法制備：

將石墨烯氧化物加入二甲基甲酰胺中，超聲分散后得到石墨烯氧化物膠體分散液。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)溫度為150℃。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)時(shí)間為0.5～3小時(shí)。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。

優(yōu)選的，過濾后還包括：

將過濾得到的產(chǎn)物洗滌，干燥。

本發(fā)明還提供一種上述技術(shù)方案制備的輻照交聯(lián)促進(jìn)劑。

本發(fā)明提供一種輻照交聯(lián)促進(jìn)劑及其制備方法，該制備方法包括以下步驟：向石墨烯氧化物膠體分散液中加入烯醇化合物，在130～160℃下反應(yīng)后冷卻、過濾，得到輻照交聯(lián)促進(jìn)劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用石墨烯氧化物片層上的羧基官能團(tuán)，將石墨烯氧化物與烯醇化合物發(fā)生酯化反應(yīng)，制備得到了具有多乙烯基官能團(tuán)的石墨烯材料，該材料可以作為輻照用強(qiáng)化交聯(lián)劑，促進(jìn)高分子材料的交聯(lián)；同時(shí)，由于石墨烯具有特殊的二維納米結(jié)構(gòu)，自身具有優(yōu)良的力學(xué)和熱學(xué)等性能，因此可以賦予高分子材料良好的強(qiáng)度、韌性、剛性、耐熱等性能。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。