[發明專利]一種改性聚胺偶聯劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310313558.0
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103450476A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李偉浩;陳建良;李華亮;劉超棟
• 申請（專利權）人: 廣東省石油化工研究院
• 主分類號: C08G73/04
• 分類號: C08G73/04;C08L23/12;C08L79/02;C08K3/26;C08L23/06;C08L23/08;C08K3/34;C08K3/22
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明屬于高分子材料改性技術領域，特別涉及一種改性聚胺偶聯劑及其制備方法。

背景技術

在塑料加工中，加入適當的粉體填料，可達到增量降低成本的作用，還能改善或提高塑料制品的物理力學性能、耐磨性能、熱學性能等。填充增強改性塑料是一類重要的改性材料，常用填料為無機粉體或植物纖維粉。隨著石油資源日益匱乏，高填充改性塑料的應用越來越多，然而填料與塑料之間的極性差異導致高填充改性塑料的力學性能低下，限制了高填充改性塑料的應用。為了改善極性填料與非（弱）極性塑料基體之間的界面相容性，通常需要對填料粉體進行表面改性。

偶聯劑是填料粉體常用的一類表面改性劑，通常含有一個以上與填料粉體表面作用的基團和一個以上與塑料基體親合的基團。偶聯劑通過兩種基團將極性差異很大的材料牢固地結合起來，使填料粉體和塑料基體之間建立起特殊功能的“分子橋”，抑制了填充體系的相分離，促進填料粉體在塑料基體中的均勻分散，從而改善材料的綜合性能，尤其是力學性能。

目前業內廣泛采用的偶聯劑有硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、鋯鋁酸偶聯劑、有機鉻偶聯劑等，這些偶聯劑已被證明能有效改善填料與塑料基體的界面相容性，提高填料粉體在塑料基體中的分散均勻性，但對兩相界面強度的提高不大，對高填充改性塑料的力學性能改善不夠理想。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種改性聚胺偶聯劑及其制備方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種改性聚胺偶聯劑，其結構式如下：

（Ⅰ）

其中，R為H或烷基。

優選的，R為H或甲基。

優選的，m+n=20～200。

上述改性聚胺偶聯劑的制備方法，包括以下步驟：將聚乙烯亞胺、丙烯酸或甲基丙烯酸、阻聚劑投入反應器中，混合均勻，在保護氣體氛圍下，100～180℃反應1～6小時，即得產品；其中，丙烯酸或甲基丙烯酸與聚乙烯亞胺的質量比為1：（1～10），阻聚劑為丙烯酸或甲基丙烯酸質量的0.1～1%。

優選的，聚乙烯亞胺的重均分子量為1000～10000Da。

優選的，阻聚劑為吩噻嗪、1,4-對苯二酚、對羥基苯甲醚、2-叔丁基對苯二酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚中的至少一種。

優選的，阻聚劑為丙烯酸或甲基丙烯酸質量的0.2～0.5%。

優選的，丙烯酸或甲基丙烯酸與聚乙烯亞胺的質量比為1：（3～6）。

優選的，反應溫度為120～150℃，反應時間為2～4小時。

本發明的有益效果是：

本發明制備的改性聚胺偶聯劑含有兩類功能基團，具有很高的反應活性，將其用于填充增強改性塑料，可促進填料在塑料基體中均勻分散，且極大增強填料與塑料基體的界面相容性，從而提高填充改性塑料的力學性能。

本發明制備的改性聚胺偶聯劑可廣泛應用于高填充增強改性塑料中，適用的填料包括碳酸鈣、氫氧化物、植物纖維粉、高嶺土、滑石粉、云母等；適用的塑料包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡膠、乙烯-辛烯共聚物等。

本發明改性聚胺偶聯劑的制備方法簡單易行，適于產業化大規模生產。

具體實施方式

一種改性聚胺偶聯劑，其結構式如下：

（Ⅰ）

其中，R為H或烷基。

優選的，R為H或甲基。

優選的，m+n=20～200。更優選的，m+n=50～100。

上述改性聚胺偶聯劑的制備方法，包括以下步驟：將聚乙烯亞胺、丙烯酸或甲基丙烯酸、阻聚劑投入反應器中，混合均勻，在保護氣體氛圍下，100～180℃反應1～6小時，即得產品；其中，丙烯酸或甲基丙烯酸與聚乙烯亞胺的質量比為1：（1～10），阻聚劑為丙烯酸或甲基丙烯酸質量的0.1～1%。

優選的，聚乙烯亞胺的重均分子量為1000～10000Da。更優選的，聚乙烯亞胺的重均分子量為2000～5000Da。

優選的，阻聚劑為吩噻嗪、1,4-對苯二酚、對羥基苯甲醚、2-叔丁基對苯二酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚中的至少一種。更優選的，所述阻聚劑為吩噻嗪。

優選的，阻聚劑為丙烯酸或甲基丙烯酸質量的0.2～0.5%。

優選的，丙烯酸或甲基丙烯酸與聚乙烯亞胺的質量比為1：（3～6）。

優選的，反應溫度為120～150℃，反應時間為2～4小時。

下面結合實施例，進一步闡述本發明內容。