[發明專利]一種用于紫外光交聯的新型納米雜化光交聯劑的制備方法

在審

• 申請號: 202010531457.0
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111621076A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 張湧頎;王暄;付雨薇;張鵬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K13/02;C08K5/548;C08K3/36;C08J3/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

一種用于紫外交聯聚烯烴的納米雜化光交聯劑的制備方法，通過分子設計遴選出合適的結構在保證和聚合物基體具有良好相容性的前提下減少交聯劑在加工溫度下的揮發和遷移，并借助納米材料和聚合物基體之間的作用來提高聚合物材料的各項力學和電學性能。本發明利用巰基雙鍵反應將含有雙鍵的小分子交聯劑和含巰基的偶聯劑反應，然后將納米二氧化硅接到反應產物上。對最終制得的反應產物進行紅外吸收光譜的測試，2570cm^?1處的巰基吸收峰消失以及在3436cm^?1處出現Si?OH伸縮振動峰說明反應成功。本發明用于交聯劑的制備。

技術領域

本發明涉及一種用于紫外光交聯的納米雜化助交聯劑，具體的說是一種用于紫外光交聯聚烯烴的納米雜化交聯劑的制備方法。

背景技術

聚烯烴是聚合物材料中用量最大，用途最廣泛的通用熱塑性高分子材料，在國民經濟建設和日常生活中起著重要的作用。不過聚烯烴的軟化點和機械強度通常較低，應用受到限制。提高聚烯烴性能的最有效的方式就是促使其交聯，形成三維網狀結構，這將顯著提高其使用溫度和增強抗應力開裂能力。交聯聚烯烴已經成為日益重要又廣泛使用的聚合物材料。

紫外光交聯聚烯烴體系主要包括聚烯烴基料，光引發劑和交聯劑。紫外光交聯聚烯烴的原理是光引發劑通過吸收特定波長的紫外光線并形成游離基，這些游離基在奪取聚烯烴鏈中的氫原子，促使聚烯烴分子鏈相互連接，最終由線型結構轉變為三維網狀結構的大分子。而為了加快交聯的反應速率并提高其交聯度，還會加入適量的交聯劑。在紫外光輻照和引發劑的作用下，聚烯烴主鏈和交聯劑分子上都會產生自由基，進而發生復合、交聯。而交聯劑的存在之所以會增加紫外光交聯的反應速率，原因在于交聯劑相比聚烯烴分子能夠更有效的捕獲三重激發態的光引發劑，從而減少了三重激發態光引發劑由于失活反應造成游離基降低的概率；另外聚烯烴自由基通過交聯劑之間形成網狀結構的速率要遠大于聚烯烴自由基之間的反應速率。

在實際生產過程中，含有交聯劑的聚合物混合物料從擠出機擠出時的溫度可達200℃，以前使用的小分子交聯劑在此溫度下的蒸氣壓很高，會發生熱遷移，從而導致交聯效率的降低。同時蒸發出來的光引發劑和交聯劑會在空氣中冷凝，彌散在空氣中或者附著在紫外光燈的內壁上，不僅影響生產效率，還會極大的危害工人的身體健康。因此有學者研制了大分子的交聯劑來減少紫外光交聯過程中的熱遷移。另外為了提高交聯聚烯烴的電學和力學性能，普遍做法是向聚烯烴材料中機械共混納米材料，但是由于納米材料具有易團聚、和聚合物相容性差等缺點，其在聚合物材料中的分散性嚴重影響到了復合物的性能。所以本發明采用將光引發劑和交聯劑和無機納米進行雜化的方法，既保證了納米粒子的分散性，又能有效提高交聯聚烯烴材料的電學和力學性能，而納米雜化在紫外交聯體系中的研究頗少，此處就不舉例說明。

中國專利申請號200610126942.X提出了一種使用長鏈烷基二苯甲酮作為大分子光引發劑的方法，該光引發劑在加工溫度下具有具有較低的蒸氣壓，同時與聚烯烴材具有良好的相容性，有效解決了光引發劑的揮發和遷移的問題，但是其使用的依舊是常規的小分子交聯劑，在加工溫度下仍存在揮發和遷移的問題。

中國專利申請號201410486001.1提出了一種二巰基化合物、烯丙基交聯劑以及引發劑制備的具有超支化結構的大分子交聯劑，該交聯劑在加工溫度下揮發性顯著降低；同時由于具有超支化結構的特性，交聯劑上具有很多的末端基團，交聯效果好，和聚烯烴基體也具有良好的相容性。但是聚合物的電性能和力學性能一般。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種用于紫外光交聯的新型納米雜化光交聯劑的制備方法，以克服現有技術中的缺陷。

為了實現上述目的，本發明提供了一種用于紫外光交聯的新型納米雜化光交聯劑的制備方法，該方法包括如下步驟：

(1)預產物的制備；