[發(fā)明專利]一種支化多功能助劑及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710155558.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN106832325B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段景寬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波工程學(xué)院
• 主分類號(hào): C08G83/00
• 分類號(hào): C08G83/00;C08L23/12;C08L87/00;C08K3/34;C08K9/04
• 代理公司: 33251 嘉興海創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 章松偉<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明公開了一種支化多功能助劑及制備方法，該助劑主要制備方法如下：將三官能團(tuán)不飽和丙烯酸酯類單體滴加到裝有多元胺類單體的反應(yīng)器中，于5?10℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，反應(yīng)1?2小時(shí)。然后再滴加丙烯酸酯類單體和甲醇的混合液，在25?35℃反應(yīng)4?6小時(shí)后，于130?150℃下，水泵減壓蒸餾4?8小時(shí)，得端胺基支化物。將端胺基支化物加入到硬脂酸類單體和催化劑的熔融混合體系中，于150?230℃下反應(yīng)6?8小時(shí)，得所述支化多功能助劑。在聚合物基復(fù)合材料體系中，該助劑使用重量份數(shù)為0.6時(shí)，可以顯著降低復(fù)合材料的熔體粘度，提高復(fù)合材料的流動(dòng)性和加工性能，提高復(fù)合材料的宏觀性能，改善滑石粉在基體中的分散性能，體現(xiàn)出了集偶聯(lián)、分散、潤(rùn)滑和光亮于一體的多功能助劑特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種支化多功能助劑及制備方法。

背景技術(shù)

高分子材料在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著社會(huì)需要的發(fā)展，高分子基復(fù)合材料成為了研究的熱點(diǎn)，是目前者重發(fā)展的新材料方向之一。在高分子基復(fù)合材料研究過程中，助劑的選擇和使用是至關(guān)重要的，因?yàn)樘岣吆透纳茝?fù)合材料的性能，使復(fù)合材料具有不同的功能性，都與助劑的種類和用量息息相關(guān)。應(yīng)用于高分子材料中的助劑眾多，例如增塑劑、填充劑、阻燃劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、分散劑等等。在高分子基復(fù)合材料開發(fā)過程中，繁多的助劑除了給配方設(shè)計(jì)者帶了復(fù)雜的工作外，而對(duì)于生產(chǎn)者來說，助劑稱量的準(zhǔn)確性、工作環(huán)境的清潔性，勞動(dòng)強(qiáng)度等等都帶了非常的大的挑戰(zhàn)。為了降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率、改善操作環(huán)境，助劑的多功能化已經(jīng)提高了研究工作者的議事日程上。目前，多功能助劑的制備主要有兩個(gè)途徑：第一是采用助劑包的形式，即幾種助劑通過簡(jiǎn)單的物理混合后，得到一種復(fù)合助劑，例如公開號(hào)CN 105273238 A和CN 103421260 A、CN106084295 A等專利公開的多功能塑料助劑都屬于這類。第二是通過分子設(shè)計(jì)，在助劑分子上引入不同功能基團(tuán)，使助劑具有不同的功能化，例如公開號(hào)CN 104059198 A專利公開的一種塑料助劑屬于這類助劑。后者是未來多功能助劑發(fā)展的主要方向。

目前，市場(chǎng)研發(fā)和使用的高分子材料用多功能助劑主要是線型低分子物質(zhì)，如文獻(xiàn)(宋正輝等.一種多功能塑料助劑的合成與應(yīng)用.寧波工程學(xué)院，2015，27(1)：6-11。)合成的多功能塑料助劑就是兩種單體在引發(fā)劑作用下，制備出了一種具有不同極性和活性基團(tuán)的線型分子多功能塑料助劑。這種助劑對(duì)聚合物復(fù)合材料流動(dòng)性有明顯改善的同時(shí)，對(duì)滑石粉在PP基體中也有一定的分散作用。但是這類助劑分子量相對(duì)較低，提高聚合物基復(fù)合材料的流動(dòng)性能力有一定的限制。另外，這類助劑由于分子鏈上活性基團(tuán)的含量較少，所以對(duì)無機(jī)填料在聚合物基體中的分散能力也具有一定的局限性。

超支化聚合物是一種新興的高分子材料，具有三維立體結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)較規(guī)整、相對(duì)分子質(zhì)量分布很窄的特點(diǎn)。具有類似球形的緊湊結(jié)構(gòu)，分子鏈纏結(jié)少，因而粘度隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加變化較小，超支化聚合物具有良好的溶解性，較低的熔體粘度。另外，由于分子中帶有許多官能端基，相對(duì)于線性聚合物表面官能團(tuán)密度極高。由于這些特征使在聚合物復(fù)合材料應(yīng)用中具有很好的吸引力，它的特殊結(jié)構(gòu)使得其在提高復(fù)合材料的物理性質(zhì)上具有很大的潛力，如加工性、機(jī)械性能、填料分散性能等。公開號(hào)CN 105331078 A、CN105295015 A、CN 105348542 A等專利公開了一系列超支化塑料助劑。公開的這些助劑制備方法，功能化比較少，對(duì)復(fù)合材料中的填料分散性效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種支化多功能助劑及制備方法，該助劑顯示出具有集偶聯(lián)、潤(rùn)滑、分散等性能于一體的多功能性。

本發(fā)明提供了一種支化多功能助劑，該助劑主要由以下重量份的原料制成：端胺基支化物10至30重量份數(shù)、硬脂酸類單體90至70重量份數(shù)、催化劑0.1至2.5重量分?jǐn)?shù)。

進(jìn)一步的，所述端胺基支化物主要由以下重量份的原料制成：多元胺類單體90至99.5重量份數(shù)、三官能團(tuán)不飽和丙烯酸酯類單體0.5至10重量份數(shù)、丙烯酸酯類單體40至80重量份數(shù)和無水甲醇40至80重量分?jǐn)?shù)。