[發(fā)明專利]一種阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110391979.6
• 申請(qǐng)日: 2011-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102690483A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉清;李俊賢;鄭喜俊;劉澤民;劉翠云;余華寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L45/00
• 分類號(hào): C08L45/00;C08L33/16;C08L35/02;C08L25/16;C08K3/22;C08F132/08;C08F220/22;C08F222/14;C08F212/36;C08F4/69
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料，同時(shí)涉及該復(fù)合材料的制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)是由兩種或多種各自交聯(lián)并相互貫穿纏繞的聚合物大分子組成的高分子合金。其形成過程中的“強(qiáng)迫相容”使性質(zhì)不同聚合物分子相互纏結(jié)形成一個(gè)相容的整體，因此，該方法所形成的高分子材料具有更好的性能。聚雙環(huán)戊二烯(PDCPD)是由雙環(huán)戊二烯單體(DCPD)在開環(huán)易位催化劑的作用下聚合而成的一種兼具高抗沖性和高模量的工程塑料。目前所使用的催化劑體系包括芳基或芳氧基鎢、鉬配合物或鉬、釕和鋨的卡賓催化劑。其中芳氧基鎢、鉬配合物催化劑必須要有助催化劑才能有效的使雙環(huán)戊二烯發(fā)生聚合，屬于雙組分配位催化體系。因其成本較低，是目前使用較多的一種

聚雙環(huán)戊二烯材料采用反應(yīng)注射成型(RIM)方法可一步快速成型制備大型薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制件，因此，其廣泛應(yīng)用為土木建筑、通信、機(jī)械、運(yùn)動(dòng)器材等方而金屬材料的代用品。然而，工程領(lǐng)域?qū)Ω叻肿硬牧系囊笤诓粩嗵岣?，聚雙環(huán)戊二烯工程塑料在阻燃性和沖擊韌性上還不能滿足人們的要求。PDCPD屬于碳?xì)浠衔?，容易燃燒，一旦點(diǎn)燃能形成鏈?zhǔn)饺紵野橛写罅康暮跓?，因而?yán)重限制了其應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種沖擊韌性高、阻燃性好的聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料所采用的技術(shù)方案是：一種阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料，主要是由以下重量份的單體同步共混聚合而成：雙環(huán)戊二烯單體70-99份，單丙烯酸酯類單體1-30份，雙丙烯酸酯類單體或二乙烯基苯單體0.1-10份；三氧化二銻0.25-15份。

所述二乙烯基苯單體為對(duì)二乙烯基苯單體。

所述單丙烯酸酯類單體具有如下通式1：

通式1

通式1中R₅選自H或甲基；R₆選自三氟甲基、三氯甲基、三溴甲基，或者采用如下通式2的取代基：

通式2或通式3

通式2和3中X選自H、Cl或Br，其中五個(gè)X中至少一個(gè)選自Cl或Br。

所述雙丙烯酸酯類單體采用如下通式4：

通式4

R₄選自H、甲基或乙基。

所述三氧化二銻為粒度為1-10μm的顆粒。

本發(fā)明的阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料采用如下方法制備：

1)取1-30份的單丙烯酸酯類單體和0.1-10份的二乙烯基苯單體在40-90℃下溶于70-99份的雙環(huán)戊二烯單體中，加入0.25-15份三氧化二銻均勻分散，得到混合分散溶液；

2)將混合溶液分成A、B兩部分，A部分中加入用于催化雙環(huán)戊二烯聚合的開環(huán)易位主催化劑，攪拌均勻得到A溶液；B部分中加入用于催化雙環(huán)戊二烯聚合的助催化劑和用于催化丙烯酸酯類聚合的自由基引發(fā)劑，攪拌均勻得到B溶液；

3)在40-80℃條件下，采用反應(yīng)注射成型工藝將A溶液和B溶液共混注射至預(yù)熱的30-50℃的模具中，保溫5-10min成型得到聚雙環(huán)戊二烯/聚二乙烯基苯復(fù)合材料。

所述主催化劑的加入量為雙環(huán)戊二烯總量摩爾數(shù)的1/1000～1/2000，助催化劑的加入量為主催化劑摩爾數(shù)的15-40倍。

所述主催化劑采用如下通式5：

(ArO)_nMoCl_5-n，n為1、2、3或4；

或通式6：

(ArO)_nMoOCl_3-n，n為1或2；

通式5和通式6中ArO為多烷基取代苯氧基，其結(jié)構(gòu)為通式7：

通式7

通式7中R₁，R₂，R₃均選自H原子或碳原子數(shù)為1至10的直鏈烷基或支鏈烷基。

所述的自由基引發(fā)劑的加入量為單丙烯酸酯類單體和雙丙烯酸酯類單體總重量的0.1-2％。

所述的自由基引選自5-二甲基-2，5-雙-(過氧化叔丁基)己烷，2，5-二甲基-2，5-雙-(過氧化叔丁基)-3-己炔，1，4-雙-(叔丁過氧基)二異丙苯，二叔丁基過氧化物，過氧化二異丙苯，過氧化苯甲酰，過氧化苯甲酸叔丁酯，1，1-雙-(過氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷，叔丁基過氧化氫，2，2雙(過氧化叔丁基)丁烷，偶氮二異丁腈，偶氮二異戊腈或偶氮二異庚腈。