CN109721695A - 嵌段共聚物及其制备方法和应用以及尼龙/pps共混材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料领域,公开了一种嵌段共聚物及其制备方法和应用以及尼龙/PPS共混材料。该嵌段共聚物包括式(1)所示第一结构单元形成的第一链锻和式(2)所示第二结构单元形成的第二链锻;R1和R3各自独立地为氢或者C1‑C5的直链或支链烷基,R2为羟基或者C1‑C8的直链或支链烷氧基。将所述嵌段共聚物作为增容剂应用到尼龙/PPS共混材料中,能够提高两种聚合物的相容性,得到兼具更高韧性和刚性,以及耐热性能良好的尼龙/PPS共混材料。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,具体地,涉及一种嵌段共聚物及其制备方法和应用以及尼龙/PPS共混材料。
背景技术
聚苯硫醚(PPS)是一种综合性能良好的耐高温热塑性工程塑料,其熔点为285-300℃,结晶度在55-65%,空气中热分解的起始温度高达450℃。 PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃特性,并且还具有均衡的物理机械性能,优良的尺寸稳定性和电性能,被广泛用作结构性高分子材料,通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。同时,PPS还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽车运输等领域实现应用。
PPS具有很多优良性能,但是作为特种工程塑料仍然存在着不足之处,主要体现在以下几个方面:(1)由于分子结构单一,主链仅由苯环和硫原子构成,分子链运动困难,致使PPS制品脆性大,韧性较低;(2)结构高度对称,导致PPS结晶度较高,成型加工对设备的温度要求较高;(3)PPS在熔融过程中粘度不稳定(主要原因在于,在空气中加热会产生氧化交联)。因此,降低加工温度,减少热降解、热氧化,同时增加韧性,是对PPS进行改性的主要目标。
尼龙(PA)具有高韧性、耐磨损、自润滑、自熄性、耐油和耐腐蚀等优良的综合性能。为了满足越来越高的应用要求,对尼龙进行改性,使其向高抗冲、低吸水性、高性能化方向发展是目前主要的研究方向。尼龙合金化(即,在尼龙中掺混其它聚合物)是实现尼龙高性能和广泛应用的主要途径,成为改性工程塑料发展的主流,而合金制备过程中的尼龙与其它聚合物的相容性差是阻碍尼龙合金发展的关键问题。
PPS与PA不相容,但两者的熔度参数接近,因而在高温加工过程中相容,可以得到混合均匀的共混材料,是一种较成熟的共混体系。但两者之间还是一种不相容体系,会带来加工的困难,致使材料的强度等性能达不到理想效果。因此需要引入增容剂,将两者的性能充分的结合起来,得到新的材料。
增容剂是指借助于分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物的助剂。增容剂分为反应型和非反应型增容剂两种。反应型增容剂是指本身含有反应基团的增容剂,在聚合物共混时能够与其他聚合物发生化学反应,产生化学键来使聚合物和增容剂之间产生较强的结合力而达到增容的效果。常见的增容剂有马来酸酐型、丙烯酸型以及环氧型等增容剂,前述增容剂虽然已广泛应用在尼龙合金中,但由于PPS和PA 分子之间的结构差异较大,上述增容剂对于两种聚合物之间的增容效果有限,两种聚合物材料之间的相容性仍有待提高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中尼龙与PPS相容性差的问题,从而提供一种嵌段共聚物及其制备方法和应用以及尼龙/PPS共混材料。
根据本发明的第一方面,本发明提供了一种嵌段共聚物,该嵌段共聚物包括式(1)所示第一结构单元形成的第一链锻和式(2)所示第二结构单元形成的第二链锻:
其中,R1和R3各自独立地为氢或者C1-C5的直链或支链烷基,R2为羟基或者C1-C8的直链或支链烷氧基;
所述第一链段和第二链段的聚合度之比为0.1-10:1;
所述嵌段共聚物的数均分子量为1,000-100,000。
根据本发明的第二方面,本发明提供了一种嵌段共聚物的制备方法,该方法包括使单体组分进行活性自由基聚合反应,其中,所述单体组分由式(3) 所示的第一单体和式(4)所示的第二单体组成,所述活性自由基聚合反应包括以下两个阶段:
1)在引发剂的存在下,使所述单体组分中的一种单体进行活性自由基聚合反应,得到含聚合物的反应体系的第一阶段;以及
2)向所述反应体系加入所述单体组分中的另一种单体继续进行活性自由基聚合反应的第二阶段;
其中,R1和R3各自独立地为氢或者C1-C5的直链或支链烷基,R2为羟基或者C1-C8的直链或支链烷氧基;
所述第一单体与第二单体用量的摩尔比为0.1-10:1;
所述活性自由基聚合反应使制备得到的嵌段共聚物的数均分子量为 1,000-100,000。
根据本发明的第三方面,本发明提供了由本发明第二方面所述的制备方法制备得到的嵌段共聚物。
根据本发明的第四方面,本发明提供了本发明第一方面和第三方面所述的嵌段共聚物作为增容剂的应用。
根据本发明的第五方面,本发明提供了一种尼龙/PPS共混材料,该尼龙 /PPS共混材料中含有:尼龙、PPS树脂、抗氧剂和增容剂,其中,所述增容剂为本发明第一方面和第三方面所述的嵌段共聚物。
本发明的嵌段共聚物(即苯乙烯-丙烯酰胺类嵌段共聚物)中,所述第一结构单元为以羟基或烷氧基取代的苯乙烯基类结构单元,以该结构单元构成的第一链锻能使该嵌段共聚物材料与PPS类产品相容,所述第二结构单元为以己内酰胺为侧基的丙烯酰胺类结构单元,该结构单元能使所述嵌段共聚物与尼龙发生反应,实现所述嵌段共聚物与尼龙的充分混合。将本发明所述的嵌段共聚物作为增容剂应用到尼龙/PPS共混材料中,能够提高两种聚合物的相容性,得到兼具更高韧性和刚性,以及耐热性能良好的尼龙/PPS共混材料。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一方面,本发明提供了一种嵌段共聚物,该嵌段共聚物包括式(1)所示第一结构单元形成的第一链锻和式(2)所示第二结构单元形成的第二链锻:
其中,R1和R3各自独立地为氢或者C1-C5的直链或支链烷基,R2为羟基或者C1-C8的直链或支链烷氧基。
本发明中,所述C1-C5的直链或支链烷基包括C1-C5的直链烷基、C3-C5的支链烷基,其具体实例包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基等。
本发明中,C1-C8的直链或支链烷氧基可以由以下化学式表示:R4O-,其中,R4为C1-C8的直链或支链烷基。
C1-C8的直链或支链烷基包括C1-C8的直链烷基、C3-C8的支链烷基,其具体实例包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基等。
在本发明中,优选情况下,R1和R3各自独立地为氢或甲基,R2选自羟基或C1-C4的直链烷氧基。
更优选地,R2选自羟基、甲氧基或正丁氧基。
本发明中,所述第一链段和第二链段的聚合度之比为0.1-10:1。为了降低制备成本并进一步提高增容效果,优选情况下,所述第一链段和第二链段的聚合度之比为0.1-5:1,更优选为0.5-5:1。
本发明的嵌段共聚物可以是由上述两种链锻形成的两嵌段共聚物、三嵌段共聚物或者更高嵌段共聚物,优选为两嵌段共聚物。
本发明中,所述嵌段共聚物的数均分子量优选为1,000-100,000。从进一步提高增容效果的角度出发,优选情况下,所述嵌段共聚物的数均分子量优选为5,000-100,000。
所述嵌段共聚物的分子量分布指数(PDI)可以为1.0-1.8。
根据本发明的第二方面,本发明提供了一种嵌段共聚物的制备方法,该方法包括使单体组分进行活性自由基聚合反应,其中,所述单体组分由式(3) 所示的第一单体(苯乙烯类单体)和式(4)所示的第二单体(含己内酰胺侧基的丙烯酰胺类单体)组成,所述活性自由基聚合反应包括以下两个阶段:
1)在引发剂的存在下,使所述单体组分中的一种单体进行活性自由基聚合反应,得到含聚合物的反应体系的第一阶段;以及
2)向所述反应体系加入所述单体组分中的另一种单体进行活性自由基聚合反应的第二阶段;
其中,R1和R3各自独立地为氢或者C1-C5的直链或支链烷基,R2为羟基或C1-C8的直链或支链烷氧基;
所述第一单体与第二单体用量的摩尔比为0.1-10:1;
所述活性自由基聚合反应使制备得到的嵌段共聚物的数均分子量为1,000-100,000。
优选情况下,R1和R3各自独立地选自氢或甲基,R2选自羟基或C1-C4的直链烷氧基。更优选地,R2选自羟基、甲氧基或正丁氧基。
本发明的制备方法能够制得本发明第一方面的嵌段共聚物,因此,R1、 R2和R3的其它特征如本发明第一方面所述。
为了降低制备成本并进一步提高所得嵌段共聚物的增容效果,优选情况下,所述第一单体和所述第二单体用量的摩尔比为0.1-5:1,更优选为0.5-5: 1。
本发明的制备方法能够由所述单体组分制备得到两嵌段共聚物、三嵌段共聚物或者更多嵌段共聚物,优选制得两嵌段共聚物(即聚合反应由第一阶段和第二阶段组成)。当本发明的制备方法是为了制备三嵌段共聚物、更多嵌段共聚物时,所述自由基活性聚合反应可以分三阶段或相应的更多阶段进行,并在每个阶段选取相应的单体聚合形成链锻。
本发明的制备方法中,所述活性自由基聚合反应采用的引发剂可根据聚合方法来选择。通常地,所述引发剂可以为过氧化苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)、过硫酸钾等。或者,本发明通过加热、紫外光照产生自由基等。优选地,所述引发剂选自过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和过硫酸钾中的至少一种,进一步优选为偶氮二异丁腈。
本发明对所述引发剂用量没有特别的限定,只要能使活性自由基聚合反应顺利进行即可。优选情况下,所述引发剂与单体组分总用量的摩尔比为1: 20-20000,更优选为1:200-5000。
本发明的制备方法中,所述自由基活性聚合反应具体可采用ATRP聚合方法(原子转移自由基聚合)、NMP(氮氧自由基调控聚合)聚合方法来实施,也可以采用RAFT(可逆加成-断裂链转移自由基聚合)聚合方法。除了选用自由基引发剂,所述活性自由基聚合反应可根据具体的实施方法来选取其它反应助剂。例如当本发明采用ATRP聚合方法制备嵌段共聚物时,该反应还需采用催化剂,即反应在引发剂和催化剂的存在下进行;当本发明采用RAFT聚合方法制备嵌段共聚物时,该反应还需采用RAFT试剂(CTA),即,该反应在引发剂和RAFT试剂的存在下进行。
在本发明的制备方法中,优选采用RAFT聚合方法进行所述活性自由基聚合反应。本发明对所采用的RAFT试剂没有限制,只要能调控苯乙烯类聚合物或丙烯酰胺类聚合物即可。从原料易得的角度出发,所述RAFT试剂选自双硫代苯甲酸异丙苯基酯(CDB)、双硫代苯甲酸苄酯、S-(硫代苯酰基) 乙酸及其酯、双硫羧酸酯和三硫代碳酸苄酯中的至少一种。
在本发明的制备方法中,所述RAFT试剂与单体组分总用量的摩尔比优选为1:10-800,更优选为1:50-800。
优选情况下,所述活性自由基聚合反应的条件使制备得到的嵌段共聚物的数均分子量为5,000-100,000。
进一步优选地,所述第一阶段、第二阶段的反应条件分别包括:温度为 0-150℃,优选为40-90℃;时间为0.5-18小时,优选为5-12小时。
在本发明的制备方法中,所述自由基活性聚合反应可以在存在或不存在溶剂的条件下进行,优选在溶剂的存在下进行。本发明对所述溶剂及其用量没有特别限定,只要其能够使反应原料充分溶解并且不参与反应即可。通常地,所述溶剂可以为二氧六环、甲苯、苯、丙酮和四氢呋喃中的至少一种。所述溶剂与单体组分的重量比可以为0.1-50:1,优选为5-50:1。
按照一种具体的实施方式,本发明的制备方法包括以下步骤:
1)在溶剂的存在下,使所述RAFT试剂、引发剂与所述单体组分中的一种单体进行接触,并在40-150℃下反应5-15小时,形成含所述聚合物的反应体系;
2)向所述反应体系中加入所述单体组分中的另一种单体,继续在上述温度下反应5-15小时。
在该实施方式中,RAFT试剂/引发剂/单体组分总用量的摩尔比可以为1: 0.1-0.5:20-800。
本发明的制备方法中,为了提高聚合反应效率,减少副产品的产生,优选情况下,所述方法还包括:在所述聚合反应之前,对体系进行除氧。本发明对所述除氧的方式没有特别的限定,可以为本领域常规的除氧方式,例如通过向体系内充氮气20-50min来除氧。
本发明的制备方法中,为了降低所述嵌段共聚物的制备成本,在一种实施方式中,该方法还可以包括:在聚合反应结束后,回收反应液中未反应的单体。具体回收过程可以采用本领域常规的方法进行,对此本领域技术人员均知悉,在此不作赘述。
根据本发明的第三方面,本发明提供了本发明第二方面所述制备方法制备得到的嵌段共聚物。本发明提供的嵌段共聚物中,苯乙烯类单体形成的链段可以促进该嵌段共聚物与含苯环结构的聚合物的相容性,己内酰胺类单体形成的链段能够与尼龙发生反应,实现扩链作用,使所述嵌段共聚物与尼龙充分混合。
根据本发明的第四方面,本发明提供了本发明所述的嵌段共聚物作为增容剂的应用。
根据本发明的第五方面,本发明提供了一种尼龙/PPS共混材料,该尼龙 /PPS共混材料含有:尼龙、PPS树脂、抗氧剂和增容剂,其中,所述增容剂为本发明所述的嵌段共聚物。
本发明对所述尼龙/PPS共混材料中各组分的含量没有特别的限定,可以为本领域常规的选择,另外,由于所述增容剂中的己内酰胺类结构单元使增容剂与尼龙更容易混合,所以在尼龙/PPS共混材料中添加少量所述增容剂即可达到效果。
按照一种优选的实施方式,所述尼龙/PPS共混材料中,所述尼龙的含量为10-70重量份,所述PPS树脂的含量为30-90重量份,所述抗氧剂的含量为0.05-0.2重量份,所述增容剂的含量为1-20重量份;且所述尼龙和PPS 树脂的总含量为100重量份。
更优选地,所述尼龙/PPS共混材料中,所述尼龙的含量为10-40重量份,所述PPS树脂的含量为60-90重量份,所述增容剂的含量为1-10重量份,且所述尼龙和PPS树脂的总含量为100重量份。
本发明对所述PPS树脂、尼龙的选择没有特别的限定,可以为本领域的常规选择。优选情况下,所述尼龙的数均分子量为15,000-18,000,熔点为 215-225℃,相对粘度指数为2-4。更优选地,所述尼龙为尼龙6(PA6)。
在本发明中,所述抗氧剂可以为聚合物加工成型时的常规选择,从原料易得的角度出发,优选地,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168) 和4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺(抗氧剂ZM-405)中的至少一种。
本发明中,所述尼龙/PPS共混材料可以参照制备尼龙合金的常规方法制备。按照一种具体的实施方式,所述尼龙/PPS共混材料通过以下方法制得:
将尼龙、PPS树脂、抗氧剂和增容剂用双螺杆加料器搅拌均匀后加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm,长径比L/D=36)的主机筒中,主机筒分段控制温度(从加料口至机头出口)为270℃、280℃、290℃、300℃和310℃,在转速为300转/分钟下,挤出料条,然后水槽冷却后切粒,得到尼龙/PPS 共混材料产品。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中:
产品的制样方法如下:将产品在鼓风烘箱中于85℃下干燥5小时后,通过成型机注塑成标准样条,注塑温度为300℃;将得到样条置于玻璃干燥器中,室温下放置至少10小时后进行性能测定。
拉伸强度按照ASTM D638方法测得,拉伸速度为50毫米/分钟;
弯曲强度和弯曲模量按照ASTM D790方法测得,试验速度2毫米/分钟;
Izod缺口冲击强度按照ASTM D256方法测得,3.2毫米厚的试样;
维卡软化温度按照ASTM D1525方法测得,升温速度为50℃/分钟,5 千克载荷下测定;
聚合物的数均分子量及分子量分布指数(PDI)采用岛津LC-20AD型凝胶渗透色谱仪测定,四氢呋喃为流动相,窄分布聚苯乙烯为标样,流动相流速为1.0mL/min。
丙烯酸-α-氨基己内酰胺单体、甲基丙烯酸-α-氨基己内酰胺单体按照对应的酰氯与α-氨基己内酰胺通过酰胺化反应合成,其中α-氨基己内酰胺按照专利US7399855中的实施例1的方法制备得到。
实施例1-6用于说明本发明的嵌段共聚物及其制备方法。
实施例1
本实施例采用RAFT聚合方法制备嵌段共聚物。
本实施例的反应物的投料量比:双硫代苯甲酸苄酯/AIBN/对甲氧基苯乙烯/丙烯酸-α-氨基己内酰胺的摩尔比为1/0.2/100/100,溶剂二氧六环与单体总量的重量比10:1。
在聚合瓶中,将双硫代苯甲酸苄酯、AIBN溶于二氧六环中,加入对甲氧基苯乙烯,鼓氮气30分钟后,在80℃油浴中进行加热反应,反应10小时后;加入经过脱氧的丙烯酸-α-氨基己内酰胺单体(结构如式(4)所示,R3为氢)的二氧六环溶液,继续反应10小时后,将所得反应产物沉淀于乙醚中,然后真空干燥,得到嵌段共聚物产物,记为A1。测得产物A1的数均分子量为21200,PDI=1.2。
实施例2
按照实施例1的方法制备嵌段共聚物,所不同的是,调整双硫代苯甲酸苄酯/AIBN/对甲氧基苯乙烯/丙烯酸-α-氨基己内酰胺单体用量的摩尔比为 1/0.2/10/10,溶剂二氧六环与单体总量的重量比50:1,将制得的嵌段共聚物产物记为A2。测得产物A2的数均分子量为3600,PDI=1.5。
实施例3
按照实施例1的方法制备嵌段共聚物,所不同的是,调整双硫代苯甲酸苄酯/AIBN/甲氧基苯乙烯/丙烯酸-α-氨基己内酰胺单体用量的摩尔比为 1/0.2/50/400,溶剂二氧六环与单体总量的重量比5:1,并调整对甲氧基苯乙烯的聚合温度为120℃,将制得的嵌段共聚物产物记为A3。测得产物A3 的数均分子量为27800,PDI=1.2。
实施例4
按照实施例1的方法制备嵌段共聚物,所不同的是,用甲基丙烯酸-α- 氨基己内酰胺(结构如式(4)所示,R3为甲基)代替丙烯酸-α-氨基己内酰胺;并且调整双硫代苯甲酸苄酯/AIBN/对甲氧基苯乙烯/甲基丙烯酸-α-氨基己内酰胺单体用量的摩尔比为1/0.2/400/200,并且先加入甲基丙烯酸-α-氨基己内酰胺进行聚合反应,将制得的嵌段共聚物产记为A4。测得产物A4的数均分子量为97800,PDI=1.5。
实施例5
按照实施例1的方法制备嵌段共聚物,所不同的是,调整双硫代苯甲酸苄酯/AIBN/对甲氧基苯乙烯/丙烯酸-α-氨基己内酰胺单体用量的摩尔比为 1/0.2/80/20,并且先加入丙烯酸-α-氨基己内酰胺进行第一阶段的聚合反应,将制得的嵌段共聚物产物记为A5。测得产物A5的数均分子量为9600, PDI=1.1。
实施例6
按照实施例1的方法制备嵌段共聚物,所不同的是,将对甲氧基苯乙烯用等摩尔量的4-羟基苯乙烯替代,将制得的嵌段共聚物产物记为A6。测得产物A6的数均分子量为19600,PDI=1.4。
对比例1
按照实施例1的方法制备嵌段共聚物,不同的是,将对甲氧基苯乙烯用等摩尔量的对甲基苯乙烯替代,将制得的嵌段共聚物产物记为DA1。测得产物DA1的数均分子量为25600,PDI=1.1。
以下实施例7-14用于说明本发明的尼龙/PPS共混材料及其制备方法。
实施例7
将10重量份尼龙6(数均分子量为15000,熔点为218℃,相对粘度指数为2.5,购自日本宇部化学)、90重量份PPS树脂(Mw=53000,Mw/Mn=3.0)、 0.1重量份抗氧剂1010和1重量份增容剂(实施例1制得的A1)用双螺杆加料器搅拌均匀后加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm,长径比L/D=36)的主机筒中,主机筒分段控制温度(从加料口至机头出口)为270℃、280℃、 290℃、300℃和310℃,在转速为300转/分钟下,挤出料条,然后水槽冷却后切粒得到尼龙/PPS共混材料产品,记为B1。将该产品制样后进行性能测定,结果如表1所示。
实施例8
按照实施例7的方法制备尼龙/PPS共混材料,所不同的是,调整尼龙6 的用量为25重量份,PPS树脂的用量为75重量份,抗氧剂1010的用量为 0.1重量份,增容剂的用量为10重量份,将制得的尼龙/PPS共混材料产品记为B2。将该产品制样后进行性能测定,结果如表1所示。
实施例9
按照实施例7的方法制备尼龙/PPS共混材料,所不同的是,调整尼龙6 的用量为40重量份,PPS树脂的用量为60重量份,抗氧剂1010的用量为 0.1重量份,增容剂的用量为1重量份,将制得的尼龙/PPS共混材料产品记为B3。将该产品制样后进行性能测定,结果如表1所示。
实施例10-14
按照实施例7的方法制备尼龙/PPS共混材料,所不同的是,实施例10-14 将增容剂A1分别替换为等重量份的实施例2-6所制备的产品A2、A3、A4、 A5和A6,相应地,将制得的尼龙//PPS共混材料产品分别记为B4、B5、B6、 B7和B8。将上述产品制样后进行性能测定,结果如表1所示。
对比例2
按照实施例7的方法制备尼龙/PPS共混材料,所不同的是,将增容剂 A1替换为等重量份的对比例1所制备的产品DA1,将制得的尼龙/PPS共混材料产品记为D1。将该产品制样后进行性能测定,结果如表1所示。
对比例3
按照实施例7的方法制备尼龙/PPS共混材料,所不同的是,不添加增容剂A1,将制得的尼龙/PPS共混材料产品记为D2。将产品制样后进行性能测定,结果如表1所示。
对比例4
按照实施例7的方法制备尼龙/PPS共混材料,所不同的是,将增容剂 A1用等重量份的马来酸酐类增容剂(dylark230),将制得的尼龙/PPS共混材料产品记为D3。将产品制样后进行性能测定,结果如表1所示。
表1
由表1的结果可以看出,采用本发明所述的嵌段共聚物作为增容剂,可以得到具有更高刚性和缺口冲击性能、耐热性能良好的尼龙/PPS共混材料。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (13)
1.一种嵌段共聚物,其特征在于,该嵌段共聚物包括式(1)所示第一结构单元形成的第一链锻和式(2)所示第二结构单元形成的第二链锻:
其中,R1和R3各自独立地为氢或者C1-C5的直链或支链烷基,R2为羟基或者C1-C8的直链或支链烷氧基;
所述第一链段和第二链段的聚合度之比为0.1-10:1;
所述嵌段共聚物的数均分子量为1,000-100,000。
2.根据权利要求1所述的嵌段共聚物,其中,R1和R3各自独立地为氢或甲基,R2为羟基或C1-C4的直链烷氧基。
3.根据权利要求1或2所述的嵌段共聚物,其中,所述第一链段和第二链段的聚合度之比为0.1-5:1。
4.一种嵌段共聚物,其特征在于,该方法包括使单体组分进行活性自由基聚合反应,其中,所述单体组分由式(3)所示的第一单体和式(4)所示的第二单体组成,所述活性自由基聚合反应包括以下两个阶段:
1)在引发剂的存在下,使所述单体组分中的一种单体进行活性自由基聚合反应,得到含聚合物的反应体系的第一阶段;以及
2)向所述反应体系加入所述单体组分中的另一种单体继续进行活性自由基聚合反应的第二阶段;
其中,R1和R3各自独立地为氢或者C1-C5的直链或支链烷基,R2为羟基或C1-C8的直链或支链烷氧基;
所述第一单体与第二单体用量的摩尔比为0.1-10:1;
所述活性自由基聚合反应使制备得到的嵌段共聚物的数均分子量为1,000-100,000。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,R1和R3各自独立地为氢或甲基,R2为羟基或C1-C4的直链烷氧基。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其中,所述第一单体与第二单体用量的摩尔比为0.1-5:1。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法,其中,所述引发剂选自过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和过硫酸钾中的至少一种。
8.根据权利要求4-7中任意一项所述的制备方法,其中,通过RAFT聚合方法进行所述活性自由基聚合反应;
优选地,该聚合方法采用的RAFT试剂选自双硫代苯甲酸异丙苯基酯、双硫代苯甲酸苄酯、S-(硫代苯酰基)乙酸及其酯、双硫羧酸酯和三硫代碳酸苄酯中的至少一种;
更优选地,所述RAFT试剂与单体组分总用量的摩尔比为1:10-800。
9.根据权利要求4-8中任意一项所述的制备方法,其中,所述第一阶段、第二阶段各自的反应条件包括:温度为0-150℃,优选为40-90℃,时间为0.5-18小时,优选为5-12小时。
10.由权利要求4-9中任意一项所述制备方法制备得到的嵌段共聚物。
11.权利要求1-3和10中任意一项所述的嵌段共聚物作为增容剂的应用。
12.一种尼龙/PPS共混材料,该尼龙/PPS共混材料中含有尼龙、PPS树脂、抗氧剂和增容剂,其特征在于,所述增容剂为权利要求1-3和10中任意一项所述的嵌段共聚物。
13.根据权利要求12所述的尼龙/PPS共混材料,其中,所述尼龙/PPS共混材料中,所述尼龙的含量为10-70重量份,所述PPS树脂的含量为30-90重量份,所述抗氧剂的含量为0.05-0.2重量份,所述增容剂的含量为1-20重量份;且所述尼龙和PPS树脂的总含量为100重量份。
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