CN107383356A - 一种聚四氢呋喃的制备方法 - Google Patents

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周永恒
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
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Abstract

本发明公开了一种聚四氢呋喃的制备方法，包括以下步骤：在催化剂、引发剂的作用下，四氢呋喃开环进行聚合反应制得聚四氢呋喃；采用滑动接枝聚合物对聚四氢呋喃进行改性后处理获得成品聚四氢呋喃；所述催化剂为蒙脱石、稀土混合制得的催化剂。本发明通过改变四氢呋喃聚合的催化剂提高了聚四氢呋喃的柔韧性；通过对聚合后的聚四氢呋喃进行改性，进一步增加了其柔韧性。

Description

一种聚四氢呋喃的制备方法
技术领域
本发明涉及一种四氢呋喃制备方法，具体涉及一种聚四氢呋喃的制备方法。
背景技术
聚四氢呋喃最早由Meerwein等人在20世纪30年代制备而得，目前是化学工业中合成氨纶、聚氨酯、酯醚共聚弹性体的重要原料，在纺织、医疗、工程等领域具有广泛的应用前景。聚四氢呋喃制得的产品密度高，具有良好的柔顺性和耐水解性能，抗老化性能好，力学性能佳。
现有技术中一般采用酸性蒙脱石作为四氢呋喃开环聚合的催化剂，酸性蒙脱石能得到高的转化率，但是获得的聚四氢呋喃具有色数高、柔韧性和冲击韧性差的缺点，限制了聚四氢呋喃的应用领域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是聚四氢呋喃柔韧性差的问题，目的在于提供一种聚四氢呋喃的制备方法，解决聚四氢呋喃柔韧性差的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种聚四氢呋喃的制备方法，包括以下步骤：在催化剂、引发剂的作用下，四氢呋喃开环进行聚合反应制得聚四氢呋喃；采用滑动接枝聚合物对聚四氢呋喃进行改性后处理获得成品聚四氢呋喃；所述催化剂为蒙脱石、稀土混合制得的催化剂。所述稀土为硼氢化稀土、烷氧基稀土和芳氧基稀土中的一种或多种。
本发明将蒙脱石、稀土作为四氢呋喃的催化剂，催化剂具有比单独的蒙脱石、单独的稀土更高的催化活性；稀土催化剂可制备得到超支化聚四氢呋喃，分子量可达几十万，聚合度可达几千，本发明中催化剂具有稀土催化剂的性能；因此，本发明制得的聚四氢呋喃为为超支化聚四氢呋喃，由于分子内同时存在无定型区和结晶区并通过超支化结构连接起来，从而形成软-硬段分相结构，使体系中存在大量物理交联点，从而大大提高了聚合物的韧性，断裂伸长率也得到大幅提升；本发明将滑动接枝聚合物作为增韧剂，将其侧链分子与聚四氢呋喃之间进行交联，所生成的交联物尺寸为纳米级别，并且均匀分散在聚四氢呋喃基体中，能够有效改善聚四氢呋喃和滑动接枝聚合物的相容性，增加界面的粘合力，有效提高聚四氢呋喃的柔韧性。本发明通过改变四氢呋喃聚合的催化剂提高了聚四氢呋喃的柔韧性；本发明通过对聚合后的聚四氢呋喃进行改性，增加了其柔韧性。
所述蒙脱石为酸活化的锂蒙脱石，活化蒙脱石的酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或多种。本发明优选无机酸对锂蒙脱石进行活化。
采用滑动接枝聚合物对聚四氢呋喃进行改性，包括以下步骤：将带有异氰酸酯基的化合物溶于有机溶剂中，与聚四氢呋喃、滑动接枝聚合物在室温下混合，混合后在搅拌下进行反应，反应10-15分钟后，在70℃的真空条件下继续搅拌至除尽有机溶剂，获得改性后的聚四氢呋喃。所述有机溶剂为丙酮。以聚四氢呋喃为基体，将滑动接枝聚合物作为增韧剂，将其侧链分子与聚四氢呋喃之间进行交联，所生成的交联物尺寸为纳米级别，并且均匀分散在聚四氢呋喃基体中，能够有效改善聚四氢呋喃和滑动接枝聚合物的相容性，增加界面的粘合力，有效提高聚四氢呋喃的柔韧性，扩大了聚四氢呋喃的应用范围。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种聚四氢呋喃的制备方法通过改变四氢呋喃聚合的催化剂提高了聚四氢呋喃的柔韧性；
2、本发明一种聚四氢呋喃的制备方法通过对聚合后的聚四氢呋喃进行改性，进一步增加了其柔韧性；
3、本发明一种聚四氢呋喃的制备方法制得的聚四氢呋喃柔韧性好，应用范围广。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
本发明一种聚四氢呋喃的制备方法，包括以下步骤：在催化剂、引发剂的作用下，四氢呋喃开环进行聚合反应制得聚四氢呋喃；采用滑动接枝聚合物对聚四氢呋喃进行改性后处理获得成品聚四氢呋喃；所述催化剂为蒙脱石、稀土混合制得的催化剂。所述稀土为硼氢化稀土、烷氧基稀土和芳氧基稀土中的一种或多种。所述蒙脱石为酸活化的锂蒙脱石，活化蒙脱石的酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或多种。本发明优选无机酸对锂蒙脱石进行活化。采用滑动接枝聚合物对聚四氢呋喃进行改性，包括以下步骤：将带有异氰酸酯基的化合物溶于有机溶剂中，与聚四氢呋喃、滑动接枝聚合物在室温下混合，混合后在搅拌下进行反应，反应10-15分钟后，在70℃的真空条件下继续搅拌至除尽有机溶剂，获得改性后的聚四氢呋喃。
本发明将蒙脱石、稀土作为四氢呋喃的催化剂，催化剂具有比单独的蒙脱石、单独的稀土更高的催化活性；稀土催化剂可制备得到超支化聚四氢呋喃，分子量可达几十万，聚合度可达几千，本发明中催化剂具有稀土催化剂的性能；因此，本发明制得的聚四氢呋喃为为超支化聚四氢呋喃，由于分子内同时存在无定型区和结晶区并通过超支化结构连接起来，从而形成软-硬段分相结构，使体系中存在大量物理交联点，从而大大提高了聚合物的韧性，断裂伸长率也得到大幅提升；本发明将滑动接枝聚合物作为增韧剂，将其侧链分子与聚四氢呋喃之间进行交联，所生成的交联物尺寸为纳米级别，并且均匀分散在聚四氢呋喃基体中，能够有效改善聚四氢呋喃和滑动接枝聚合物的相容性，增加界面的粘合力，有效提高聚四氢呋喃的柔韧性。本发明通过改变四氢呋喃聚合的催化剂提高了聚四氢呋喃的柔韧性；本发明通过对聚合后的聚四氢呋喃进行改性，增加了其柔韧性。
现有技术制备的纯聚四氢呋喃的断裂伸张率为168％-430％；本发明制得的聚四氢呋喃的断裂伸张率为420％-1000％。断裂生长率越高，柔韧性越好，本发明制得的聚四氢呋喃具有好的柔韧性。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种聚四氢呋喃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在催化剂、引发剂的作用下，四氢呋喃开环进行聚合反应制得聚四氢呋喃；采用滑动接枝聚合物对聚四氢呋喃进行改性后处理获得成品聚四氢呋喃；所述催化剂为蒙脱石、稀土混合制得的催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种聚四氢呋喃的制备方法，其特征在于，所述蒙脱石为酸活化的锂蒙脱石，活化蒙脱石的酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种聚四氢呋喃的制备方法，其特征在于，采用滑动接枝聚合物对聚四氢呋喃进行改性，包括以下步骤：将带有异氰酸酯基的化合物溶于有机溶剂中，与聚四氢呋喃、滑动接枝聚合物在室温下混合，混合后在搅拌下进行反应，反应10-15分钟后，在70℃的真空条件下继续搅拌至除尽有机溶剂，获得改性后的聚四氢呋喃。
4.根据权利要求3所述的一种聚四氢呋喃的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮。
5.根据权利要求1所述的一种聚四氢呋喃的制备方法，其特征在于，所述稀土为硼氢化稀土、烷氧基稀土和芳氧基稀土中的一种或多种。
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