專利名稱：一種脂肪酸酯端基超支化聚酯作為高分子材料降粘增韌劑的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脂肪酸酯端基超支化聚酯型降粘增韌劑，可用于降低熱固性聚氨酯預(yù)聚體、熱固性環(huán)氧樹脂預(yù)聚體的粘度，并提高固化后聚氨酯的強(qiáng)度和韌性，亦可用于降低熱塑性聚烯烴和聚酯類材料的粘度，并提高材料的強(qiáng)度和韌性。
背景技術(shù)：
超支化聚合物是高分子科學(xué)中一個年輕而快速發(fā)展的領(lǐng)域，自1988年Kim等人報道了超支化聚苯并提出超支化聚合物的概念以來，超支化聚合物迅速成為高分子科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點。超支化聚合物具有樹形分子的三維球形結(jié)構(gòu)、高度支化、大量活性端基和低粘度等特點，但其合成方法與樹形分子相比沒有那么多繁瑣的純化過程，其制備更簡單、成本更低，有利于大規(guī)模合成。超支化聚合物獨特的結(jié)構(gòu)帶來了一系列獨特的性能，例如:良好的流動性、可剪裁的化學(xué)性質(zhì)和大量空穴，因而有著廣泛的用途。利用其良好的流動性可作為線形聚合物共混流變學(xué)改性劑；利用其可剪裁的化學(xué)性質(zhì)調(diào)節(jié)與其他聚合物的相容性而作為共混聚合物的增容劑；利用其大量空穴變形吸收能量的特點，可作為線形聚合物共混力學(xué)性能改性劑。在眾多的超支化聚合物中，Boltorn型超支化聚酯，是目前少數(shù)幾種可以產(chǎn)業(yè)化合成的超支化聚合物之一。Boltorn型超支化聚酯，原料來源廣泛、合成方法簡單、產(chǎn)率高，它以三羥甲基丙烷或季戊四醇為核，以2，2-二羥甲基丙酸為單體，在酸催化下，于140 160°C進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到不同代數(shù)的端羥基超支化聚酯。

Boltorn型超支化聚酯含有大量端羥基，分子極性大、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高、韌性以及力學(xué)性能差，難有用武之地，因而，必須對其端基進(jìn)行封端改性。Zhai X(ZhaiX,Peleshanko S，Klimenko N S.Amphiphilic dendritic molecules:hyperbranchedpolyester with alkyl-terminated branches, Macromolecules, 2003, 36:3101)利用17-燒基氯改性Boltorn型超支化聚酯使其備兩親型結(jié)構(gòu)；Sidorenko A (A Sidorenkol,Macromolecules, 2002, 35:5131-5139)合成了外圍帶有脂族長鏈(C12 C24)和環(huán)氧基兩種官能團(tuán)的超支化聚酯，唐黎明(脂肪型超支化聚酯的端基改性研究，高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報，2000，21 (12):1950 1952)等用馬來酸酐作為端基的改性劑，使Boltorn型超支化聚酯端基帶上不飽和雙鍵用于紫外光固化涂料?，F(xiàn)有的性Boltorn型超支化聚酯的改性研究較多，但是是對于熱固性聚氨酯、熱塑性聚烯烴以及熱塑性聚酯的降粘增韌并無涉及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種脂肪酸酯端基超支化聚酯作為高分子材料降粘增韌劑的應(yīng)用。本發(fā)明采用不同碳原子數(shù)的直鏈脂肪酸對Boltorn型超支化聚酯進(jìn)行封端改性，以降低Boltorn型超支化聚酯的極性和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，然后將改性后的脂肪酸酯端基超支化聚酯添加到線性高分子聚合物或熱固性聚合物的預(yù)聚體中，可降低材料的粘度，并增加材料的力學(xué)性能。脂肪酸酯端基超支化聚酯型降粘增韌劑，屬于高分子材料加工助劑。其方法是用脂肪酸對Boltorn型超支化聚酯進(jìn)行封端改性，得到具有脂肪酸酯端基的超支化聚酯。所得脂肪酸酯端基超支化聚酯用于高分子材料的加工中，可以大幅降低材料的粘度，并提高材料的強(qiáng)度和韌性。采用直鏈脂肪酸作為封端改性劑，與Boltorn型超支化聚酯進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到
一系列脂肪酸酯端基超支化聚酯，具體反應(yīng)如下所示:
權(quán)利要求
1.一種脂肪酸酯端基超支化聚酯的用途，其特征在于，所述脂肪酸酯端基超支化聚酯用作高分子材料降粘增韌劑。
2.如權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述脂肪酸酯端基超支化聚酯的制備方法為:將Boltorn型超支化聚酯、直鏈脂肪酸混合均勻后，加熱到100 160°C，邊攪拌邊加入原料總重量0.1%-0.5%的催化劑，所述催化劑為對甲苯磺酸或稀硫酸，反應(yīng)I 6小時，將反應(yīng)后得到的產(chǎn)物經(jīng)氯仿溶解后，加乙醇使目標(biāo)產(chǎn)物沉淀出來，干燥后得到脂肪酸酯端基超支化聚酯； 優(yōu)選地，所述脂肪酸酯端基超支化聚酯的制備方法為:將Boltorn型超支化聚酯、直鏈脂肪族酸混合均勻后，加入原料總重量0.3%的催化劑對甲苯磺酸，加熱到120 140°C，反應(yīng)3 5h，將反應(yīng)后得到的產(chǎn)物經(jīng)氯仿溶解后，加乙醇使目標(biāo)產(chǎn)物沉淀出來，干燥后得到脂肪酸酯端基超支化聚酯。
3.如權(quán)利要求2所述的用途，其特征在于，所述直鏈脂肪酸為C2 C20的直鏈脂肪酸。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的用途，其特征在于，所述高分子材料為熱塑性樹脂或/和熱固性樹脂預(yù)聚體。
5.如權(quán)利要求4所述的用途，其特征在于，所述熱固性樹脂為熱固性聚氨酯或/和環(huán)氧樹脂。
6.如權(quán)利要求4或5所述的用途，其特征在于，所述熱固性樹脂預(yù)聚體為熱固性聚氨酯預(yù)聚體，所述熱固性聚氨酯預(yù)聚體由多異氰酸酯和多元醇反應(yīng)得到，所述多元醇選自聚醚多元醇、聚酯多元醇或聚丁二烯多元醇中的任意一種或者至少兩種的混合物。
7.如權(quán)利要求4-6所述的用途，其特征在于，所述熱固性樹脂預(yù)聚體為熱固性聚氨酯預(yù)聚體，所述熱固性聚氨酯預(yù)聚體由多異氰酸酯和多元醇反應(yīng)得到，所述多異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯中的任意一種或者至少兩種的混合物。
8.如權(quán)利要求4-7之一所述的用途，其特征在于，所述熱固性樹脂預(yù)聚體為環(huán)氧樹脂預(yù)聚體，所述環(huán)氧樹脂預(yù)聚體由雙酚A型環(huán)氧與固化劑組成的反應(yīng)體系； 優(yōu)選地，所述固化劑選自二乙烯三胺或/和三乙烯四胺。
9.如權(quán)利要求4-8之一所述的用途，其特征在于，所述脂肪酸酯端基超支化聚酯占熱固性樹脂預(yù)聚體和脂肪酸酯端基超支化聚酯總重量的0 30%，不包括0%。
10.如權(quán)利要求4-9之一所述的用途，其特征在于，所述熱塑性樹脂為熱塑性聚烯烴、熱塑性聚酯或熱塑性聚酰胺中的任意一種或者至少兩種的混合物，優(yōu)選高密度聚乙烯、聚鄰苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯類、聚碳酸酯或尼龍6中的任意一種或者至少兩種的混合物，進(jìn)一步優(yōu)選高密度聚乙烯或/和聚鄰苯二甲酸丁二醇酯； 優(yōu)選地，所述脂肪酸酯端基超支化聚酯占熱塑性樹脂和脂肪酸酯端基超支化聚酯總重量的0 20%，不 包括0%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脂肪酸酯端基超支化聚酯的用途，所述脂肪酸酯端基超支化聚酯用作高分子材料降粘增韌劑。本發(fā)明通過將脂肪酸酯端基超支化聚酯添加到熱固性聚氨酯預(yù)聚物、環(huán)氧樹脂預(yù)聚物或熱塑性聚烯烴或聚酯中，進(jìn)行共混，通過調(diào)節(jié)脂肪酸酯端基超支化聚酯的含量調(diào)節(jié)共混材料的粘度和強(qiáng)度。其中，粘度測試顯示，在加工溫度下，共混物的粘度隨著所添加的脂肪酸酯端基超支化聚酯含量的增加而降低。同時，共混物的力學(xué)性能有大幅度提升。
文檔編號C08L75/06GK103242627SQ20131010376
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者宋雪晶, 楊仕曉 申請人:宋雪晶