[發明專利]碳化二亞胺類聚合物及其制備方法和含其的聚合物材料

有效

• 申請號: 202010805965.3
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN111875728B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 唐曉峰;朱旭;逯琪;張文彬;丁群;余秋平
• 申請（專利權）人: 上海朗億功能材料有限公司
• 主分類號: C08F112/34
• 分類號: C08F112/34;C08L67/02;C08L25/18
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛彬;鄒玲

本發明公開了一種碳化二亞胺類聚合物及其制備方法和含其的聚合物材料，碳化二亞胺類聚合物的結構式如式I所示，其制備方法包括如下步驟：雙[3?異丙烯基?二甲基芐基]碳化二亞胺與有機溶劑的混合物中，加入引發劑，在30℃～60℃的溫度下，加聚反應2～5小時。本發明的含碳化二亞胺類聚合物的聚合物材料包括碳化二亞胺類聚合物和含酯類聚合物的材料。本發明的碳化二亞胺類聚合物具優異的熱穩定性，加工過程中不易分解，軟化點高，可實現與塑料粒子的簡單共混，減少了加工難度；其與材料有非常好的相容性，使用過程中不易發生遷移；其制備方法可在相對溫和的條件下得到大分子量的聚合物；含其的聚合物材料抗老化性能高、機械性能強。

技術領域

本發明涉及一種碳化二亞胺類聚合物及其制備方法和含其的聚合物材料。

背景技術

碳化二亞胺類化合物已經被證明可作為優良抗水解穩定劑應用于熱塑性塑料、多元醇、聚氨酯等一系列材料中。這類材料最明顯的特征是分子結構中都含有酯鍵，酯鍵的存在導致這類材料在潮濕或較高的溫度下，容易發生酯鍵的斷裂，形成端羧基。端羧基進一步催化水解加快了分子鏈的斷裂，使得材料的使用性能大大下降。而碳化二亞胺類化合物的存在可以消除聚合物中的殘留酸和端羧基，抑制水解的發生，不僅大大地延長了材料的使用壽命，而且在某種程度上也提升了聚合物材料的使用性能。

目前，常見的碳化二亞胺類化合物大體上分為單體型碳化二亞胺和聚合型碳化二亞胺兩大類。常見的單體型和聚合型碳化二亞胺主要是通過單體型異氰酸酯或二異氰酸酯在環磷烯氧化物、磷啶或環磷烯硫化物類催化劑的催化作用下合成得到。如已經公布的CN105209585和CN?107001245?A中涉及到的兩類具有代表性的碳化二亞胺化合物均是采用雜環磷化合物類催化劑生產得到。CN?106458865?A涉及到一種雙[3-異丙烯基-二甲基芐基]碳化二亞胺新的合成方法，采用新型的堿性銫鹽，大大提高了雙[3-異丙烯基-二甲基芐基]碳化二亞胺的生產收率，為雙[3-異丙烯基-二甲基芐基]碳化二亞胺的工業化生產提供了可能性。但雙[3-異丙烯基-二甲基芐基]碳化二亞胺本身是單體型碳化二亞胺，熱穩定性不佳，在個加工過程中，特別是用于如PET、PA和PC等加工溫度要求較高的場合時容易發生降解而失效，同時加工過程中會因為降解釋放大量小分子物質對環境造成污染。并且該碳化二亞胺化合物添加到聚合物中，與聚合型碳化二亞胺類化合物相比，相容性差，容易發生遷移。

發明內容

本發明為了解決現有技術中碳化二亞胺類抗水解穩定劑熱穩定性不佳、與聚合物相容性差的、其聚合物材料抗老化性能不高、機械性能不強的缺陷，從而提供了一種碳化二亞胺類聚合物及其制備方法和含其的聚合物材料。

本發明的目的之一在于，提供了一種碳化二亞胺類聚合物，所述碳化二亞胺類聚合物為聚雙[3-異丙烯基-二甲基芐基]碳化二亞胺，其結構式如式I所示：

其中，所述碳化二亞胺類聚合物的數均分子量為5000～30000g/mol，聚合度為14～84。

較佳地，數均分子量為10000～20000g/mol，聚合度為28～56。

本發明中，數均分子量的大小影響了聚合物在基材中的遷移性和相容性，若分子量過小，則聚合物的熱降解性能下降，容易從基材中遷移析出；若分子量過大，會導致與基材聚合物相容性變差。

本發明中，所述碳化二亞胺類聚合物作為酯類抗水解穩定劑，具有優異的熱穩定性，加工過程中不易分解，軟化點高，其玻璃化轉變溫度150～160℃，可實現與塑料粒子的簡單共混，減少了加工難度。一般來講，所述碳化二亞胺類聚合物的軟化點為145～160℃，軟化點優選152～155℃的碳化二亞胺類聚合物。

本發明中，所述碳化二亞胺類聚合物作為抗水解穩定劑，屬于聚合型抗水解穩定劑，能夠與材料有非常好的相容性，使用過程中不易發生遷移。