CN109233172B - 一种有机消光剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及消光剂制备技术领域，具体公开了一种有机消光剂及其制备方法。所述有机消光剂，由包含如下重量百分比的原料制备得到：苯乙烯40‑50%、丙烯腈50‑60%、扩链剂0.5‑2%、抗氧剂1.5‑3%。本发明制备得到的有机消光剂在具有显著消光效果的同时，保持甚至增强了原本材料的机械性能，可以应用到更高性能要求的场合。
Description
技术领域
本发明涉及消光剂制备技术领域，具体涉及一种有机消光剂及其制备方法。
背景技术
在塑胶改性行业，传统消光剂一般使用二氧化硅类和BMAT类，其中二氧化硅类其添加量很大，需要10~30%才能达到较为理想的消光效果，添加量太大会严重影响材料的物理性能。而BMAT类消光剂虽然添加量少，添加量2%-8%，但是它也会严重影响材料的冲击强度。这两种消光剂都会影响原本材料的物理性能，制约了它在高性能要求场合上的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种有机消光剂及其制备方法。该有机消光剂消光效果好，添加量少，且添加后不会影响材料的物理性能。
本发明所要解决的上述技术问题，通过如下方法制备得到：
由包含如下重量百分比的原料制备得到：苯乙烯 32-55% 、丙烯腈 42-65% 、扩链剂 0.5-2%、抗氧剂 1.5-3%。
作为一种优选方案，所述的有机消光剂，由包含如下重量百分比的原料制备得到：苯乙烯 40-48% 、丙烯腈 50-55% 、扩链剂 0.5-2%、抗氧剂 1.5-3%。
作为一种最优方案，所述的有机消光剂，由包含如下重量百分比的原料制备得到：苯乙烯 43% 、丙烯腈 54% 、扩链剂 1%、抗氧剂 2%。
作为一种优选方案，所述的扩链剂为扩链剂PB1398Q。
作为一种优选方案，所述的抗氧剂为抗氧剂168。
本发明所述有机消光剂的制备方法，包含如下步骤：
S1. 将苯乙烯和丙烯腈加入在非活泼气体保护下放入密闭反应容器中混合，再加入溶剂和催化剂进行反应后，停止聚合，得苯乙烯-丙烯腈聚合物；
S2.将经步骤S1得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物进行干燥，得苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末；
S3.将经步骤S2得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末与扩链剂和抗氧剂混合均匀，得本发明所述的有机消光剂。
作为一种优选方案，S1.中所述的非活泼气体为氮气。
作为一种优选方案，S1.中所述溶剂为乙苯、甲苯和四氢呋喃的混合溶剂，其中乙苯占混合溶剂总重量的5%-10%，甲苯占混合溶剂总重量的15~25%，四氢呋喃占混合溶剂总重量的70~80%。
作为一种优选方案，S1.中所述的催化剂为钛络合物。催化剂的制备方法为将四氯化钛、配体、卤代烃、溶剂依次加入密闭真空容器， 50℃-100℃恒温，反应20-60min，冷却后得钛络合物催化剂；所述配体为乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯、8-羟基喹啉、α，α’-联吡啶、邻二氮菲、吡啶、异喹啉、喹啉、吓啉类、乙二胺四乙酸、乙二胺、二乙胺、乙酰基丙酮或苯酰基丙酮中的其中一种；所述卤代烃为苄溴、苄氯、1-溴-1-苯基乙烷、1-氯-1-苯基乙烷、1-溴-1-苯基丙烷、1-氯-1-苯基丙烷、溴代三甲基甲烷、氯代三甲基甲烷、溴代三甲基乙烷、氯代三甲基乙烷或α-卤代烯烃中的其中一种；所述制备催化剂的溶剂为乙苯或甲苯或四氢呋喃。
作为一种优选方案，S1.中所述反应的条件为反应温度为50~100℃，反应4~10h；所述停止聚合为将反应混合物加入含氯化氢重量含量为2-10％的氯化氢-乙醇混合溶液中终止聚合。
有益效果：本发明制备得到的有机消光剂在ABS中使用量较少时就具有很好的消光效率，同时对ABS材料的缺口冲击强度影响不大，甚至增强了ABS材料的拉伸强度和弯曲强度，可以应用到更高性能要求的场合。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式限定。
实施例1 有机消光剂的制备
原料配方：苯乙烯 42% 、丙烯腈 54% 、扩链剂 1%、抗氧剂 3%。
制备方法：
S1.将苯乙烯和丙烯腈加入在非活泼气体保护下放入密闭反应容器中混合，再加入溶剂和催化剂进行反应，控制反应体系温度为80℃，反应6小时后，停止聚合，得苯乙烯-丙烯腈聚合物；
S2.将经步骤S1得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物进行干燥，得苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末；
S3.将经步骤S2得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末与扩链剂和抗氧剂混合均匀，得本发明所述的有机消光剂。
实施例2 有机消光剂的制备
原料配方：苯乙烯 43% 、丙烯腈 53% 、扩链剂 1.5%、抗氧剂 2.5%。
制备方法：
S1.将苯乙烯和丙烯腈加入在非活泼气体保护下放入密闭反应容器中混合，再加入溶剂和催化剂进行反应，控制反应体系温度为90℃，反应7小时后，停止聚合，得苯乙烯-丙烯腈聚合物；
S2.将经步骤S1得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物进行干燥，得苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末；
S3.将经步骤S2得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末与扩链剂和抗氧剂混合均匀，得本发明所述的有机消光剂。
实施例3 有机消光剂的制备
原料配方：苯乙烯 44% 、丙烯腈 52% 、扩链剂 2%、抗氧剂 2%
制备方法：
S1.将苯乙烯和丙烯腈加入在非活泼气体保护下放入密闭反应容器中混合，再加入溶剂和催化剂进行反应，控制反应体系温度为100℃，反应8小时后，停止聚合，得苯乙烯-丙烯腈聚合物；
S2.将经步骤S1得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物进行干燥，得苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末；
S3.将经步骤S2得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末与扩链剂和抗氧剂混合均匀，得本发明所述的有机消光剂。
实施例4 有机消光剂的制备
原料配方：苯乙烯 32% 、丙烯腈 65% 、扩链剂 1%、抗氧剂 2%。
制备方法：
S1.将苯乙烯和丙烯腈加入在非活泼气体保护下放入密闭反应容器中混合，再加入溶剂和催化剂进行反应，控制反应体系温度为50℃，反应4小时后，停止聚合，得苯乙烯-丙烯腈聚合物；
S2.将经步骤S1得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物进行干燥，得苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末；
S3.将经步骤S2得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末与扩链剂和抗氧剂混合均匀，得本发明所述的有机消光剂。
实施例5 有机消光剂的制备
原料配方：苯乙烯 55% 、丙烯腈 42% 、扩链剂 2%、抗氧剂 1%。
制备方法：
S1.将苯乙烯和丙烯腈加入在非活泼气体保护下放入密闭反应容器中混合，再加入溶剂和催化剂进行反应，控制反应体系温度为60℃，反应5小时后，停止聚合，得苯乙烯-丙烯腈聚合物；
S2.将经步骤S1得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物进行干燥，得苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末；
S3.将经步骤S2得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末与扩链剂和抗氧剂混合均匀，得本发明所述的有机消光剂。
实施例6 消光效果与力学性能的评价
将权利要求1~5任一项所述有机消光剂与ABS塑料混合熔融挤出，得到供本次实施例测试所需的ABS试片。
60℃光泽的测定：使用光泽计测定厚度为2mm的ABS试片在60°的表面光泽度。
缺口冲击强度测试标准：GB/T1843，其中ABS试片厚度2mm
拉伸强度测试标准：GB/T1040，其中ABS试片厚度3mm
弯曲强度测试标准：GB/T9341，其中ABS试片厚度6mm
表1实施例1消光剂消光效果与力学性能对比
表2实施例2消光剂消光效果与力学性能对比
表3实施例3消光剂消光效果与力学性能对比
表4实施例4消光剂消光效果与力学性能对比
表5实施例5消光剂消光效果与力学性能对比
由以上表格数据可以看出，二氧化硅类消光剂添加量大，需要 10～30％才有较好的消光效果，添加量大会严重影响材料的物理性能。 而BMAT类消光剂虽然添加量少，添加量2％-8％，但是它也严重会 影响材料的冲击强度。本实例中的有机消光剂只需添加4％即能达到 非常好的消光率，随使用量增多对ABS材料的缺口冲击强度稍有下 降但影响不大，而对ABS材料的拉伸强度和弯曲强度甚至有所增强。 总的来说，本发明的有机消光剂具备更好的消光效率的同时，保持甚 至增强了原本材料的机械性能，可以应用到更高性能要求的场合。另 外，本发明的有机消光剂只需要使用少量即可达到很好的效果，在实 际应用生产中可以大大减少消光剂的使用量。
Claims (6)
1.一种有机消光剂，其特征在于，由包含如下重量百分比的原料制备得到：苯乙烯 32-55% 、丙烯腈 42-65% 、扩链剂 0.5-2%、抗氧剂 1.5-3%；
所述的扩链剂为扩链剂PB1398Q；
所述的抗氧剂为抗氧剂168；
所述有机消光剂的制备方法，包含如下步骤：
S1 .将苯乙烯和丙烯腈加入在非活泼气体保护下放入密闭反应容器中混合，再加入溶剂和催化剂进行反应后，停止聚合，得苯乙烯-丙烯腈聚合物；
S2.将经步骤S1得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物进行干燥，得苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末；
S3 .将经步骤S2得到的苯乙烯-丙烯腈聚合物粉末与扩链剂和抗氧剂混合均匀，得所述的有机消光剂；
所述S1.中所述的催化剂为钛络合物，催化剂的制备方法为将四氯化钛、配体、卤代烃、溶剂依次加入密闭真空容器， 50℃-100℃恒温，反应20-60min，冷却后得钛络合物催化剂；所述配体为乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯、8-羟基喹啉、α，α’-联吡啶、邻二氮菲、吡啶、异喹啉、喹啉、卟啉类、乙二胺四乙酸、乙二胺、二乙胺、乙酰基丙酮或苯酰基丙酮中的其中一种；所述卤代烃为苄溴、苄氯、1-溴-1-苯基乙烷、1-氯-1-苯基乙烷、1-溴-1-苯基丙烷、1-氯-1-苯基丙烷、溴代三甲基甲烷、氯代三甲基甲烷、溴代三甲基乙烷、氯代三甲基乙烷或α-卤代烯烃中的其中一种；所述制备催化剂的溶剂为乙苯或甲苯或四氢呋喃。
2.根据权利要求1所述的有机消光剂，其特征在于，由包含如下重量百分比的原料制备得到：苯乙烯 42-48% 、丙烯腈 50-55% 、扩链剂 0.5-2%、抗氧剂 1.5-3%。
3.根据权利要求2所述的有机消光剂，其特征在于，由包含如下重量百分比的原料制备得到：苯乙烯 43% 、丙烯腈 54% 、扩链剂 1%、抗氧剂 2%。
4.根据权利要求1所述的有机消光剂，其特征在于，S1.中所述非活泼气体为氮气。
5.根据权利要求1所述的有机消光剂，其特征在于，S1 .中所述溶剂为乙苯、甲苯和四氢呋喃的混合溶剂，其中乙苯占混合溶剂总重量的5%-10%，甲苯占混合溶剂总重量的15～25%，四氢呋喃占混合溶剂总重量的70～80%。
6.根据权利要求1所述的有机消光剂，其特征在于，S1 .中所述反应的条件为反应温度为50～100℃，反应4～10h；所述停止聚合为将反应混合物加入含氯化氢重量含量为2-10％的氯化氢-乙醇混合溶液中终止聚合。
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