專利名稱：一種阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料，同時涉及該復(fù)合材料的制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)是由兩種或多種各自交聯(lián)并相互貫穿纏繞的聚合物大分子組成的高分子合金。其形成過程中的“強迫相容”使性質(zhì)不同聚合物分子相互纏結(jié)形成一個相容的整體，因此，該方法所形成的高分子材料具有更好的性能。聚雙環(huán)戊二烯(rocPD)是由雙環(huán)戊二烯單體(DCPD)在開環(huán)易位催化劑的作用下聚合而成的一種兼具高抗沖性和高模量的工程塑料。目前所使用的催化劑體系包括芳基或芳氧基鎢、鑰配合物或鑰、釕和鋨的卡賓催化劑。其中芳氧基鎢、鑰配合物催化劑必須要有助催化劑才能有效的使雙環(huán)戊二烯發(fā) 生聚合，屬于雙組分配位催化體系。因其成本較低，是目前使用較多的一種聚雙環(huán)戊二烯材料采用反應(yīng)注射成型(RIM)方法可一步快速成型制備大型薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制件，因此，其廣泛應(yīng)用為土木建筑、通信、機械、運動器材等方而金屬材料的代用品。然而，工程領(lǐng)域?qū)Ω叻肿硬牧系囊笤诓粩嗵岣?，聚雙環(huán)戊二烯工程塑料在阻燃性和沖擊韌性上還不能滿足人們的要求。rocPD屬于碳氫化合物，容易燃燒，一旦點燃能形成鏈式燃燒且伴有大量的黑煙，因而嚴重限制了其應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種沖擊韌性高、阻燃性好的聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料所采用的技術(shù)方案是一種阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料，主要是由以下重量份的單體同步共混聚合而成雙環(huán)戊二烯單體70-99份，單丙烯酸酯類單體1-30份，雙丙烯酸酯類單體或二乙烯基苯單體O. 1-10份；三氧化二銻O. 25-15份。所述二乙烯基苯單體為對二乙烯基苯單體。所述單丙烯酸酯類單體具有如下通式I :
R5^I通式 IH2C—C—COORg通式I中R5選自H或甲基；R6選自三氟甲基、三氯甲基、三溴甲基，或者采用如下通式2的取代基
權(quán)利要求
1.一種阻燃性聚雙環(huán)戊ニ烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料，其特征在于主要是由以下重量份的單體同步共混聚合而成 雙環(huán)戊ニ烯單體70-99份， 單丙烯酸酯類單體1-30份， 雙丙烯酸酯類單體或ニこ烯基苯單體O. 1-10份； 三氧化ニ銻O. 25-15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃性聚雙環(huán)戊ニ烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料，其特征在于所述單丙烯酸酯類單體具有如下通式I :
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃性聚雙環(huán)戊ニ烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料，其特征在于所述雙丙烯酸酯類單體采用如下通式4
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃性聚雙環(huán)戊ニ烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料，其特征在于所述三氧化ニ鋪為粒度為1-10 μ m的顆粒。
5.一種如權(quán)利要求I所述阻燃性聚雙環(huán)戊ニ烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料的制備方法，其特征在于其步驟如下 1)取1-30份的單丙烯酸酯類單體和O.1-10份的ニこ烯基苯單體在40-90°C下溶于70-99份的雙環(huán)戊ニ烯單體中，加入O. 25-15份三氧化ニ銻均勻分散，得到混合分散溶液； 2)將混合溶液分成A、B兩部分，A部分中加入用于催化雙環(huán)戊ニ烯聚合的開環(huán)易位主催化劑，攪拌均勻得到A溶液；B部分中加入用于催化雙環(huán)戊ニ烯聚合的助催化劑和用于催化丙烯酸酯類聚合的自由基引發(fā)劑，攪拌均勻得到B溶液； 3)在40-80°C條件下，采用反應(yīng)注射成型エ藝將A溶液和B溶液共混注射至預(yù)熱的30-50°C的模具中，保溫5-10min成型得到聚雙環(huán)戍ニ烯/聚ニこ烯基苯復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述主催化劑的加入量為雙環(huán)戊ニ烯總量摩爾數(shù)的1/1000 1/2000，助催化劑的加入量為主催化劑摩爾數(shù)的15-40倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述主催化劑采用如下通式5(ArO)nMoCl5_n，η 為 1、2、3 或 4 ; 或通式6 (ArO) nMoOCl3_n，n 為 I 或 2 ; 通式5和通式6中ArO為多烷基取代苯氧基，其結(jié)構(gòu)為通式7
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的自由基引發(fā)劑的加入量為單丙烯酸酯類單體和雙丙烯酸酯類單體總重量的O. 1-2%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的制備方法，其特征在于所述的自由基引選自5-ニ甲基-2, 5_雙-(過氧化叔丁基)己燒，2, 5_ ニ甲基-2, 5_雙-(過氧化叔丁基)-3-己塊，1，4_雙-(叔丁過氧基)ニ異丙苯，ニ叔丁基過氧化物，過氧化ニ異丙苯，過氧化苯甲酰，過氧化苯甲酸叔丁酷，1，I-雙-(過氧化叔丁基)_3，3，5-三甲基環(huán)己烷，叔丁基過氧化氫，2，2雙(過氧化叔丁基)丁烷，偶氮ニ異丁腈，偶氮ニ異戊腈或偶氮ニ異庚臆。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述助催化劑為烷基鋁，具有如下通式8 :A1RXC13_X，其中R為こ基、丁基或異丁基，X為I或2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料及其制備方法，其中阻燃性聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料主要是由以下重量份的單體同步共混聚合而成雙環(huán)戊二烯單體70-99份，單丙烯酸酯類單體1-30份，雙丙烯酸酯類單體或二乙烯基苯單體0.1-10份；三氧化二銻0.25-15份。本發(fā)明的聚雙環(huán)戊二烯/聚丙烯酸酯類復(fù)合材料中，聚丙烯酸酯類具有較好的柔順性，采用單丙烯酸酯類單體與雙丙烯酸酯類單體或二乙烯基苯單體相結(jié)合，彌補了聚雙環(huán)戊二烯材料韌性的不足，相比單一的聚雙環(huán)戊二烯材料在保持原有拉伸強度的情況下其沖擊強度提高了25％以上。另外加入的三氧化二銻能夠顯著的提高聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料的阻燃性，使復(fù)合材料的氧指數(shù)達到24％左右，基本接近于難燃材料。
文檔編號C08F222/14GK102690483SQ201110391979
公開日2012年9月26日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者余華寧, 劉澤民, 劉翠云, 張玉清, 李俊賢, 鄭喜俊 申請人:河南科技大學(xué)