[發明專利]聚雙環戊二烯/聚丙烯酸酯類復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110392113.7
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102690485A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 張玉清;李俊賢;鄭喜俊;劉翠云;張發亮;余華寧
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C08L45/00
• 分類號: C08L45/00;C08L33/08;C08L25/02;C08L33/16;C08F132/08;C08F220/18;C08F212/36;C08F220/22;B29C45/78
• 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

本發明涉及一種聚雙環戊二烯/聚丙烯酸酯類復合材料，同時涉及該復合材料的制備方法，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

互穿聚合物網絡是由兩種或多種各自交聯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“強迫相容”使性質不同聚合物分子相互纏結形成一個相容的整體，因此，該方法所形成的高分子材料具有更好的性能。聚雙環戊二烯(PDCPD)是由雙環戊二烯單體(DCPD)在開環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戊二烯發生聚合，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

聚雙環戊二烯材料采用反應注射成型(RIM)方法可一步快速成型制備大型薄壁復雜結構的制件，因此，其廣泛應用為土木建筑、通信、機械、運動器材等方而金屬材料的代用品。然而，工程領域對高分子材料的要求在不斷提高，聚雙環戊二烯工程塑料在沖擊韌性上還不能滿足某些特殊行業，如建筑模板的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種沖擊韌性高的聚雙環戊二烯/聚丙烯酸酯類復合材料。

為了實現以上目的，本發明聚雙環戊二烯/聚丙烯酸酯類復合材料所采用的技術方案是：一種聚雙環戊二烯/聚丙烯酸酯類復合材料，主要是由以下重量份的單體同步共混聚合而成：

雙環戊二烯單體70-99份，

單丙烯酸酯類單體1-30份，

二乙烯基苯單體0.1-10份。

所述二乙烯基苯單體為對二乙烯基苯單體。

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選自甲基、三氟甲基、三氯甲基、三溴甲基、乙基或丙基，或者采用如下通式2含芳基的取代基：

通式2或通式3

通式2和3中X選自H、Cl或Br。

本發明的聚雙環戊二烯/聚丙烯酸酯類復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份的雙環戊二烯單體中，得到混合溶液；

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戊二烯聚合的開環易位主催化劑，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劑，攪拌均勻得到B溶液；

3)在40-80℃條件下，采用反應注射成型工藝將A溶液和B溶液共混注射至預熱的30-50℃的模具中，保溫5-10min成型得到聚雙環戊二烯/聚丙烯酸酯類復合材料。

所述主催化劑的加入量為雙環戊二烯總量摩爾數的1/1000～1/2000，助催化劑的加入量為主催化劑摩爾數的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，其結構為通式7：

通式7

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

所述主催化劑三對正壬基酚二氯化鉬。

所述的自由基引發劑的加入量為單丙烯酸酯類單體重量的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。

所述助催化劑為烷基鋁，具有如下通式8：AlR_xCl_3-x，其中R為乙基、丁基或異丁基，x為1或2。