專利名稱：：一種新型大分子材料擴鏈劑的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種新型大分子材料擴鏈劑的制備方法，尤其涉及與含有酯基、酰胺基和羥基集團的高分子材料，如聚對苯二甲酸乙二醇酯、尼龍和聚碳酸酯等。加入本擴鏈劑后可進行偶支化反應，增加材料的摩爾質(zhì)量達到擴鏈、增粘和改善材料性能的目的。
背景技術：
：含有酯劑、酰胺基和羥基基團的高聚物材料，例如尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，在混煉、擠出、注塑等工序加工中，由于熱、氧、水氣介質(zhì)的作用，會產(chǎn)生大分子降解，造成材料性能的下降，甚至嚴重到不可再使用的程度。如何最大限度的提高或恢復降解的高分子材料的性能，已成為研究的重要領域之一。許多單位進行過擴鏈劑的研究，但技術成果和專利并不多，真正實現(xiàn)商品化的更是少之又少。根據(jù)《科技成果信息》2001年第二期報道，北京化工大學在化工部的資助下，研究開發(fā)了尼龍樹脂擴鏈劑和擴鏈技術，以熱穩(wěn)定性好的多官能團化合物為擴鏈劑，使大分子發(fā)生偶支化反應提高聚合物的分子量，使尼龍制品的物理機械性能大幅度提高。擴鏈反應通常用反應擠出技術完成，取得的數(shù)據(jù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>此技術只是作為新工藝、新技術發(fā)表，沒有申請專利。也沒有報道具體擴鏈后PA產(chǎn)品的物理機械性能指標。華東理工大學承擔的國家"863"項目——PET塑料回收，己經(jīng)通過了科技部的專家驗收。該技術采用低溫固相加工與反應擠出技術，加入增韌橡膠、擴鏈劑等其他助劑，使PET/PC合金成為了一種高性能、應用前景良好的新型高分子合金材料。據(jù)報道專家評論認為該新型材料的制備是廢棄高分子材料的再生利用和塑料二次加工技術的兩大創(chuàng)新。未査到具體數(shù)據(jù)和是否申請了專利。很明顯材料的增韌效果是通過后加入橡膠等彈性體來實現(xiàn)的。也未見提供具體性能指標。2003年SPE會議上介紹了Clariant(科萊恩)母料公司的反應型助劑CESA-Extend,作用為使PET分子長鏈支化，不需要經(jīng)反應器固相反應便能提高回收PET的特性粘度。加入CESA-Extend擴鏈劑后，PET分子量升至新PET樹脂相當?shù)姆肿恿?，同時不降低機械性能、熱性能和結晶性。通過雙螺桿擠出機加入CESA-Extend，PET不需要在高真空下予以干燥，只產(chǎn)生少量的凝膠。它的另一作用和優(yōu)點，是改進回收PET與其他聚酯、聚碳酸酯和尼龍配混時的相容性。該添加劑是美國Johson聚合物LLC公司提供的特殊功能丙烯酸齊聚物，和Clariant共同擁有該產(chǎn)品的專利技術。有信息披露CESA-Extend的有效成分是環(huán)氧官能苯乙烯/丙烯酸共聚物。據(jù)報道CESA-Extend能與PC、PA、P0M、TPU和PBT等聚合物共混物發(fā)生縮聚反應，但是用于PET最為有效，用于尼龍效果最差。能與之反應的基團包括酰胺基、異氰酸酯基、羧酸酯基和羥基。CESA-Extend提高回收PET樹脂的熔體強度，足以滿足PET的擠出吹塑、甚至達到擠出吹模工藝的要求，特性粘度為0.75的未干燥回收PET與3%的CESA-Extend反應擠出后，特性粘度升至0.78，而在同樣不抽真空和相同起始樹脂和擠出工藝條件下，不加擴鏈劑的回收PET特性粘度降至0.543。特性粘度0.558回收PET加2%CESA-Extend經(jīng)雙螺桿擠出后特性粘度提高為0.673，若加3%，則可升至0.720。美國莊臣(Johnson)聚合物有限公司在中國推出的產(chǎn)品牌號為ADR-系列，已在國內(nèi)銷售，使用效果良好，反映出的主要問題是增強、填充再生工程塑料效果不明顯，尤其是尼龍改性方面。但是未見實際的使用效果文字報道。中國石化巴陵分公司在實驗室合成了一種丙烯酸縮水甘油酯共聚物。這種共聚物可以有效地使PA6/PP0合金的拉伸強度和斷裂伸長率均得到提高。本技術只為論文報告。天津科技大學使用聚苯乙烯和丙烯酸酯使用乳液聚合法制成的共聚物，用作為反應型紙張濕強劑。本試驗只發(fā)表了論文報告未見使用效果報道。從上述資料可以分析出，研究和市售的擴鏈劑都是有兩種以上的多功能基團聚合而成，使用的聚合方法和選用的材料多有不同、合成工藝比較復雜，應用面比較單一。除美國莊臣(johnson)聚合物有限公司，國內(nèi)研究出的材料不但沒有形成產(chǎn)品，而且只限于某一領域，非常不利于推廣；其次是使用這種擴鏈劑，能較大幅度的提高樹脂的拉伸強度、彎曲強度，但提高材料的沖擊強度不明顯，特別是回收高分子材料沖擊強度低是一個非常重要的致命缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供的一種工藝簡單、應用面較廣、改善加工型、在提高材料的拉伸強度、彎曲強度的同時可以提高沖擊強度的擴鏈劑及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種新型大分子材料擴鏈劑，其特征在于，該擴鏈劑的原料配方包括<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>所述的苯乙烯類單體包括苯乙烯。所述的丙烯酸類單體包括甲基丙烯酸縮水甘油酯(醚)。所述的引發(fā)劑包括過氧化物引發(fā)劑。所述的分散劑包括過聚乙烯醇、磷酸鎂。一種擴鏈劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟選擇苯乙烯類單體50-75，丙烯酸甘油酯類單體50-25，引發(fā)劑0.1-1.2，分散劑0.1-1.0，其它助劑0.01-0.15;把分散劑加入懸浮液中進行攪拌直至完全溶解或混合均勻，將引發(fā)劑溶于苯乙烯類的單體中然后再加入丙烯酸甘油酯類單體，在一定的溫度和攪拌速度下進行聚合成產(chǎn)品。和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的特點是，本技術生產(chǎn)的產(chǎn)品為含有活性環(huán)氧基團的共聚物，在和含有酯劑、酰胺基和羥基基團的高聚物材料，例如尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，在混煉、擠出、注塑、吹塑等加工中進行偶支化反應增加摩爾質(zhì)量、改進加工性、提高材料的性能，而且還可以和共混物中加入的烯烴類彈性體反應，使其和高分子材料有效結合提高系統(tǒng)材料的沖擊韌性。這是上述技術所沒有的。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有工藝簡單、相對分子量較高、后處理容易、安全可靠等特點。具體實施方式以下結合具體實施例來說明本發(fā)明所涉及的方法和工藝，實施例1(1)配方<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>(2)聚合工藝①在1000ml三口瓶中加入450ml離子水，升溫至85-90°C，加入0.6g聚乙烯醇，啟動攪拌，直到分散劑完全溶解；②分量稱取苯乙烯單體75g和甲基丙烯酸縮水甘油酯單體25g;稱取0.5g過氧化二苯甲酰，將其溶于苯乙烯中，然后再加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，混合均勻后加入三口瓶；③控制反應溫度，注意保持攪拌速度，防止聚合物顆粒粘連，根據(jù)顆粒狀態(tài)，反應7-10h。反應過程，如果發(fā)現(xiàn)有過度乳化現(xiàn)象，可加入微量次甲基蘭。停止攪拌，將聚合物顆粒過濾收集，用熱離子水充分洗滌，除去表面附著的分散劑和單體。⑤烘干后裝瓶保存、待用。(3)反應設備常規(guī)實驗室聚合反應設備。實施例2(1)配方組分重量份苯乙烯50甲基丙烯酸縮水甘油酯50過氧化二碳酸二異丙脂0.5磷酸鎂0.5次甲基蘭適量(2)聚合工藝在1000ml三口瓶中加入450ml離子水，升溫至75-80°C，加入0.5g磷酸鎂，啟動攪拌，直到分散均勻；⑦分量稱取苯乙烯單體50g和甲基丙烯酸縮水甘油酯單體50g;稱取0.5g過氧化二碳酸二異丙脂，將其溶于苯乙烯中，然后再加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，混合均勻后加入三口瓶；⑧控制反應溫度，注意保持攪拌，防止聚合物顆粒粘連，根據(jù)顆粒狀態(tài),反應7-10h。反應過程，如果發(fā)現(xiàn)有過度乳化現(xiàn)象，可加入微量次甲基蘭?！蛲Ｖ箶嚢?，將聚合物顆粒過濾收集，用熱離子水充分洗滌，除去表面附著的分散劑和單體。⑩烘干后裝瓶保存、待用。(3)反應設備常規(guī)實驗室聚合反應設備。權利要求1、一種擴鏈劑，其特征在于，該擴鏈劑的原料配方包括<table-cwuid="table1"><tablewidth="634"><tgroupcols="2"><thead></column></row><row><column><entrycolwidth="49%"morerows="1"morelines="1"><p>組分</p></entry><entrycolwidth="51%"morerows="1"morelines="1"><p>重量份</p></entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrycolwidth="49%"morerows="1"morelines="1"><p>苯乙烯類單體</p></entry><entrycolwidth="51%"morerows="1"morelines="1"><p>50-75</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="49%"morerows="1"morelines="1"><p>丙烯酸甘油酯類單體</p></entry><entrycolwidth="51%"morerows="1"morelines="1"><p>50-25</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="49%"morerows="1"morelines="1"><p>引發(fā)劑</p></entry><entrycolwidth="51%"morerows="1"morelines="1"><p>0.0-1.2</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="49%"morerows="1"morelines="1"><p>分散劑</p></entry><entrycolwidth="51%"morerows="1"morelines="1"><p>0.1-1.0</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="49%"morerows="1"morelines="1"><p>助劑</p></entry><entrycolwidth="51%"morerows="1"morelines="1"><p>0.1-0.3</p></entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></table-cwu>2、根據(jù)權利要求1所屬的一種擴鏈劑，其特征在于，所述的苯乙烯類單體包括苯乙烯。3、根據(jù)權利要求1所屬的一種擴鏈劑，其特征在于，所述的丙烯酸類單體包括甲基丙烯酸縮水甘油酯(醚)。4、根據(jù)權利要求l所屬的一種擴鏈劑，其特征在于，所述的引發(fā)劑包括過氧化物引發(fā)劑。5、根據(jù)權利要求l所屬的一種擴鏈劑，其特征在于，該方法包括以下A驟選擇苯乙烯類單體或聚合物50-75，丙烯酸甘油酯類單體50-25，引發(fā)劑0.1-1.2，分散劑0.1-1.0，其它助劑O.1-0.3;把分散劑加入懸浮液屮進行攪拌直至完全溶解或攪拌均勻，將引發(fā)劑溶于苯乙烯類的單體屮然后再加入丙烯酸甘油酯類單體，在一定的溫度和攪拌速度下進行聚合。全文摘要本發(fā)明涉及一種高分子材料擴鏈劑及其制備方法，該擴鏈劑的組分與含量(重量份)包括苯乙烯類單體50-75，丙烯酸甘油酯類單體50-25，引發(fā)劑0.1-1.2，分散劑0.1-1.0，其它助劑0.1-0.3；該擴鏈劑的制備方法包括選擇上述反應單體、和助劑，按照設定順序加入反應釜，在適當?shù)臏囟群蛿嚢杷俣认逻M行共聚反應；反應產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥后成產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有工藝簡單、相對分子量較高、后處理容易、安全可靠、用途較廣等特點。文檔編號C08F212/00GK101157739SQ200610140409公開日2008年4月9日申請日期2006年10月8日優(yōu)先權日2006年10月8日發(fā)明者周小雯申請人:周小雯