[發明專利]一種低摩擦聚苯乙烯薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110042180.X
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112851890A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 趙書敏
• 申請（專利權）人: 趙書敏
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F8/34;C08F112/08;C08J5/18;C08L53/00
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本發明公開一種低摩擦聚苯乙烯薄膜及其制備方法；該低摩擦聚苯乙烯薄膜由3～5g低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物溶于正辛烷形成；本發明通過在聚苯乙烯分子鏈上嵌段咪唑啉聚合物，使聚苯乙烯材料摩擦性能降低，且咪唑啉衍生物以共價鍵的形式與聚苯乙烯結合，克服咪唑啉衍生物與聚合物相容性差和咪唑啉衍生物易流失問題，賦予聚苯乙烯良好的耐磨性能。

技術領域

本發明屬高分子材料領域，具體涉及一種低摩擦聚苯乙烯薄膜及其制備方法。

背景技術

聚苯乙烯(Polystyrene，縮寫PS)是指由苯乙烯單體經自由基加聚反應合成的聚合物，化學式是(C8H8)n。它是一種無色透明的熱塑性塑料，具有高于100℃的玻璃轉化溫度，因此經常被用來制作各種需要承受開水的溫度的一次性容器，以及一次性泡沫飯盒等。

聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯，發泡聚苯乙烯(EPS)，高抗沖聚苯乙烯(HIPS)及間規聚苯乙烯(SPS)；普通聚苯乙烯樹脂為無毒，無臭，無色的透明顆粒，似玻璃狀脆性材料，其制品具有極高的透明度，透光率可達90％以上，電絕緣性能好，易著色，加工流動性好，剛性好及耐化學腐蝕性好等；普通聚苯乙烯的不足之處在于性脆，沖擊強度低，易出現應力開裂，耐熱性差及不耐沸水等；基于此，本發明提出一種低摩擦聚苯乙烯薄膜及其制備方法。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發明提供了一種低摩擦聚苯乙烯薄膜及其制備方法，通過在聚苯乙烯分子鏈上嵌段咪唑啉聚合物，使聚苯乙烯材料摩擦性能降低，且咪唑啉衍生物以共價鍵的形式與聚苯乙烯結合，克服咪唑啉衍生物與聚合物相容性差和咪唑啉衍生物易流失問題，賦予聚苯乙烯良好的耐磨性能。

本發明的目的在于提供一種低摩擦聚苯乙烯薄膜。

本發明的另一目在于是提供上述低摩擦聚苯乙烯薄膜的制備方法。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

低摩擦聚苯乙烯薄膜的制備方法如下：

將3～5g低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物置于5mL容量瓶中，加入正辛烷至刻度，加熱至240℃使聚合物完全溶解，然后使用旋涂儀將聚合物溶液旋涂在干凈的玻璃基底上；最后將低摩擦聚苯乙烯薄膜放在真空烘箱中抽真空干燥并回收揮發出來的溶劑，得到低摩擦聚苯乙烯薄膜。

所述低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物，其結構式如下式(I)所示：

式中，n的取值為50～100，m的取值為10～50。

上述低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物的制備方法如下：

(1)聚苯乙烯大分子鏈轉移劑的制備。

以四氫呋喃為溶劑，RAFT試劑4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸與SOCl₂進行酰氯化反應，得到4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酰氯，再以甲苯為溶劑、吡啶為縛酸劑、單末端羥基聚苯乙烯與4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酰氯進行酯化反應，得到聚苯乙烯大分子轉移劑。

其中，所述單末端羥基聚苯乙烯、4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸與SOCl₂的摩爾比為1:5:10。

(2)低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物的制備。

以二氧六環為溶劑、咪唑啉衍生物為單體、聚苯乙烯大分子鏈轉移劑為鏈轉移劑、偶氮二異丁腈為引發劑，在無水無氧、氮氣保護條件下70～80℃反應2～8小時，得到低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物。

其中，所述咪唑啉衍生物具有如下所示結構：

其中，所述聚苯乙烯大分子鏈轉移劑、偶氮二異丁腈與咪唑啉衍生物的摩爾比為1:10:1000。