CN110272538B - 一种硅烷化聚碳酸亚丙酯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域,针对现有技术的聚碳酸亚丙酯热稳定性差,强度低的问题,公开了一种硅烷化聚碳酸亚丙酯及其制备方法。所述硅烷化聚碳酸亚丙酯由有机硅氧烷、封端剂和聚碳酸亚丙酯聚合而成,有机硅氧烷的式为Y‑R‑SiMenX3‑n,Y为氨基、环氧基、乙烯基,丙烯酸基,异氰酸基和巯基中的至少一种,X为甲氧基、乙氧基、异丙氧基和甲氧基乙氧基中的至少一种,所述R为碳原子数为1~6的烷基,所述n为0或1。本发明先对聚碳酸亚丙酯进行化学封端,再与有机硅氧烷反应,水解、固化后得到硅烷化聚碳酸亚丙酯。该硅烷化聚碳酸亚丙酯的热分解温度和力学性能都得到显著的提高,且其制备方法简单,适合大规模生产。

Description

一种硅烷化聚碳酸亚丙酯及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种硅烷化聚碳酸亚丙酯及其制备方法。
背景技术
聚碳酸亚丙酯(PPC)是由二氧化碳和环氧丙烷在一定的催化剂以及一定的压力、温度条件下聚合得到的一种可完全生物降解的新型环保材料,而且利用温室气体二氧化碳为原料,可同时降低白色污染和温室效应的造成的环境污染,具有明显的应用前景。但是聚碳酸亚丙酯的热稳定性差,强度低,极大地限制了其在塑料、化工等行业的应用。目前科研工作者对其热稳定性改善进行了广泛研究。目前主要是通过常规的溶液或熔融共混的方式来改善其热性能。
中国专利申请公开号为CN107573476A的专利,公开了一种改性聚碳酸亚丙酯材料的制备方法,包括将聚碳酸亚丙酯加入溶剂中完全溶解,然后加入酸酐类封端剂,在水浴中加热反应;升高温度加入异氰酸酯类封端剂后继续反应;将反应完全的混合物滴加到无水乙醇中进行沉淀析出,将所得固体过滤后真空干燥。该方法提高了聚碳酸亚丙酯的玻璃化转变温度和热稳定性,但其提升效果并不十分明显。国专利申请公开号为CN108164978A,CN107474502A,CN105924923A的专利也对聚碳酸亚丙酯改性有所阐述,但是改性效果不是很明显,而且由于存在混合物组分的相容性问题,也会对改性效果产生明显影响。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种硅烷化聚碳酸亚丙酯及其制备方法。本发明的硅烷化聚碳酸亚丙酯的热性能及力学性能得到明显改善,与未改性的聚碳酸亚丙酯相比,该硅烷化聚碳酸亚丙酯的热分解温度提高35℃;力学性能提高45%。
本发明的具体技术方案为:一种硅烷化聚碳酸亚丙酯,所述硅烷化聚碳酸亚丙酯由有机硅氧烷、封端剂和聚碳酸亚丙酯聚合而成,所述有机硅氧烷的通式为Y-R-SiMenX3-n,所述Y为功能性基团,包括氨基、环氧基、乙烯基,丙烯酸基,异氰酸基和巯基中的至少一种,所述X为可水解基团,包括甲氧基、乙氧基、异丙氧基和甲氧基乙氧基中的至少一种,所述R为碳原子数为1~6的烷基,所述n为0或1。
该发明的主要技术特征是通过化学方法,利用诸如异氰酸酯、马来酸酐等活性封端剂对聚碳酸亚丙酯进行化学封端改性,之后再与功能性有机硅氧烷在一定条件下进行反应,从而制得了硅烷化的聚碳酸亚丙酯(SPPC),再通过硅氧烷室温水解和固化,获得改性聚碳酸亚丙酯。
聚碳酸亚丙酯的热稳定性不佳的原因在于受热时其会发生无规断裂而生成低聚物,而且聚碳酸亚丙酯端羟基的存在使得其极易发生解拉链式降解,且每次都从末端脱下一个环状的碳酸丙烯酯。为改善其热性能及综合性能,本专利结合高分子材料改性方面理论和实践积累,通过化学方法对聚碳酸亚丙酯进行封端改性,即利用聚碳酸亚丙酯端羟基的活性,通过与过量异氰酸酯反应封端;后再与功能性有机硅氧烷反应,从而制得了硅烷化的聚碳酸亚丙酯,再通过硅氧烷室温水解和固化,获得有机硅改性的聚碳酸亚丙酯,可以明显改善聚碳酸亚丙酯的热性能及力学性能。鉴于有机硅氧烷易发生水解形成硅醇,硅醇在一条件下会脱水形成交联结构。交联后的有机硅改性聚碳酸亚丙酯复合材料,与未改性的聚碳酸亚丙酯相比,其热分解温度提高10~80℃;力学性能提高15-80%。耐热性能及力学性能提高明显,聚碳酸亚丙酯复合材料的综合性能大幅提升,有力地拓宽聚碳酸亚丙酯的应用领域。
作为优选,所述聚碳酸亚丙酯末端羟基与封端剂和有机硅氧烷中Y的摩尔比为1:1~5:1~10。作为优选,所述聚碳酸亚丙酯末端羟基与封端剂和有机硅氧烷中Y的摩尔比为1:2~3:2.2~3.6。
前已述及,为改善聚碳酸亚丙酯的热稳定性,需对其端羟基进行封端改性。而且,鉴于随后需要添加有机硅氧烷进行反应,异氰酸酯必须过量,经过多次实践,异氰酸酯与聚碳酸亚丙酯末端OH的摩尔比介于1.0~5.0为宜。控制功能性有机硅氧烷中的Y基团与封端剂中异氰酸酯基的摩尔比介于1.0~2.0,以保证异氰酸酯基完全反应作为优选,所述聚碳酸亚丙酯的分子量为1000~10000;所述封端剂为二异氰酸酯类,所述二异氰酸酯类包括甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)中的至少一种。
因为聚碳酸亚丙酯是一种可完全生物降解的新型环保材料,其分子量不宜太大,太大降解缓慢,太小没有强度,无法使用。
作为优选,所述硅烷化聚碳酸亚丙酯还包括改性麻纤维;所述改性麻纤维的量为聚碳酸亚丙酯质量的0.5~1.5%。作为优选,改性麻纤维的制备方法为:将直径为20~30nm的麻纤维置于水热反应釜中,在160~200℃水热碳化1~3h,过滤、洗涤、干燥后得到碳纤维。将得到的碳纤维置于浓度为40%的硝酸溶液中,碳纤维与硝酸溶液的质量体积比为1~2g/70mL,加热至60~80℃搅拌反应2~3h,得到氧化碳纤维。将得到的氧化碳纤维置于浓度为30~40wt%的丙酮溶液中,加入氧化石墨烯,氧化碳纤维、氧化石墨烯和丙酮溶液的质量体积比为1g:0.03~0.05g:40~50mL,在100~120℃反应8~12h后过滤,洗涤干燥后得到氧化石墨烯增强改性的碳纤维。将氧化石墨烯增强改性的碳纤维分散成3~5mg/mL的分散液,加入氨丙基三乙氧基硅烷,氧化石墨烯增强改性的碳纤维与氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为2~3:1,在50~70℃反应4~8h得到改性麻纤维。
麻纤维的强度高,但韧性、耐磨性以及与聚碳酸亚丙酯的相容性较差,本实施例先将麻纤维碳化制成碳纤维,改善麻纤维的耐磨性,然后对其进行氧化处理,增加其表面的活性官能团的数量,再用氧化石墨烯对其进行增强处理,最后用有机硅氧烷对其进行改性,增加其与聚碳酸亚丙酯的相容性。改性后的麻纤维能够与封端剂中异氰酸酯基和氨丙基三乙氧基硅烷中的氨基交联,增加硅烷化聚碳酸亚丙酯的强度和耐磨性。由于改性后的麻纤维均匀分散于硅烷化聚碳酸亚丙酯中,并通过化学键交联结合,与未改性的麻纤维相比,改性后麻纤维与聚碳酸亚丙酯的相容性好,表面基团能够与聚碳酸亚丙酯和封端剂中的官能团结合,能够显著增强聚碳酸亚丙酯的热稳定性和力学强度。
一种硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备方法,包括以下步骤:
(1)化学封端:将聚碳酸亚丙酯干燥后按比例与封端剂充分混合,然后置于反应器中边搅拌边进行熔融共混,得到化学封端的聚碳酸亚丙酯;
(2)硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备:将有机硅氧烷按比例加入到步骤(1)中得到的化学封端的聚碳酸亚丙酯,反应后得到硅烷化的聚碳酸亚丙酯;
(3)硅烷化聚碳酸亚丙酯湿气固化:将步骤(2)的得到的硅烷化的聚碳酸亚丙酯放置在湿空气中进行水解反应,形成硅醇;之后在固化剂存在下进行脱水交联固化反应,得到交联的硅烷化聚碳酸亚丙酯材料。
利用本发明的方法制得的硅烷化聚碳酸亚丙酯与未改性的聚碳酸亚丙酯相比,其热分解温度提高10~80℃;力学性能提高15-80%,耐热性能及力学性能提高明显,改性后的聚碳酸亚丙酯的综合性能大幅提升,有力地拓宽聚碳酸亚丙酯的应用领域。
作为优选,步骤(1)中,所述聚碳酸亚丙酯在40~80℃条件下干燥8~18h;熔融共混温度为80~200℃,时间为2~8h。
作为优选,所述熔融共混温度为100~160℃,时间为4~8h。
作为优选,步骤(2)中,所述反应温度为50~150℃,反应时间0.5~3h。
作为优选,步骤(3)中,所述固化剂为有机锡类催化剂,包括二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二月桂酸酯二丁基锡、二醋酸二丁基锡、异辛酸亚锡和二马来酸酯二烷基锡中的至少一种;空气湿度大于70%,水解时间为1~3h,固化时间为1~4h。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明所述的聚碳酸亚丙酯复合材料,主要是通过化学方法进行改性,可以明显改善PPC的热性能及力学性能,且性能均一持久,使PPC材料的应用领域得到拓展和延伸,与传统的通过物理共混改性方法明显不同。利用诸如异氰酸酯、马来酸酐等活性封端剂对PPC进行化学封端改性,后再与功能性有机硅氧烷反应,从而制得了硅烷化的聚碳酸亚丙酯(SPPC),再通过硅氧烷室温水解和固化,获得有机硅改性的聚碳酸亚丙酯,经过测试,该共聚复合材料的热性能及力学性能得到明显改善,与未改性的聚碳酸亚丙酯相比,该硅烷化聚碳酸亚丙酯的热分解温度提高10~80℃,力学性能提高15~80%。
附图说明
图1为本发明的一种硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备路线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。在本发明中所涉及的装置、连接结构和方法,若无特指,均为本领域公知的装置、连接结构和方法。
实施例1
一种硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备方法,包括以下步骤:
(1)化学封端:将200g数均分子量为5000的聚碳酸亚丙酯在80℃干燥18h,然后按照聚碳酸亚丙酯末端羟基与二苯甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:2.5的比例与1.55g二苯甲烷二异氰酸酯充分混合,然后置于高温反应釜中边搅拌边在150℃熔融共混4h,得到化学封端的聚碳酸亚丙酯;
(2)硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备:将氨丙基三乙氧基硅烷按照二苯甲烷二异氰酸酯中异氰酸酯基与氨丙基三乙氧基硅烷中氨基的摩尔比为1:1.4的比例加入到步骤(1)中得到的化学封端的聚碳酸亚丙酯,在130℃反应1h后得到硅烷化的聚碳酸亚丙酯;
(3)硅烷化聚碳酸亚丙酯湿气固化:将步骤(2)的得到的硅烷化的聚碳酸亚丙酯放置在湿度为90%的空气中进行水解反应2h,形成硅醇;之后在二月桂酸酯二丁基锡存在下进行脱水交联固化反应,固化时间为3h,得到交联的硅烷化聚碳酸亚丙酯材料。
实施例2
一种硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备方法,包括以下步骤:
(1)化学封端:将200g数均分子量为2000的聚碳酸亚丙酯在60℃干燥12h,然后按照聚碳酸亚丙酯末端羟基与二苯甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:1.6的比例与1.12g二苯甲烷二异氰酸酯充分混合,然后置于高温反应釜中边搅拌边在100℃熔融共混8h,得到化学封端的聚碳酸亚丙酯;
(2)硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备:将氨丙基三乙氧基硅烷按照六亚甲基二异氰酸酯中异氰酸酯基与氨丙基三乙氧基硅烷中氨基的摩尔比为1:1.2的比例加入到步骤(1)中得到的化学封端的聚碳酸亚丙酯,在100℃反应1.5h后得到硅烷化的聚碳酸亚丙酯;
(3)硅烷化聚碳酸亚丙酯湿气固化:将步骤(2)的得到的硅烷化的聚碳酸亚丙酯放置在湿度为75%的空气中进行水解反应1h,形成硅醇;之后在异辛酸亚锡存在下进行脱水交联固化反应,固化时间为2h,得到交联的硅烷化聚碳酸亚丙酯材料。
实施例3
一种硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备方法,包括以下步骤:
(1)化学封端:将200g数均分子量为4000的聚碳酸亚丙酯在50℃干燥8h,然后按照聚碳酸亚丙酯末端羟基与甲苯2,4-二异氰酸酯的摩尔比为1:1.1的比例与9.6g甲苯2,4-二异氰酸酯充分混合,然后置于高温反应釜中边搅拌边在120℃熔融共混6h,得到化学封端的聚碳酸亚丙酯;
(2)硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备:将氨丙基三甲氧基硅烷按照聚碳酸亚丙酯末端羟基与氨丙基三甲氧基硅烷中氨基的摩尔比为1:1.3的比例加入到步骤(1)中得到的化学封端的聚碳酸亚丙酯,在120℃反应1h后得到硅烷化的聚碳酸亚丙酯;
(3)硅烷化聚碳酸亚丙酯湿气固化:将步骤(2)的得到的硅烷化的聚碳酸亚丙酯放置在湿度为80%的空气中进行水解反应2h,形成硅醇;之后在二醋酸二丁基锡存在下进行脱水交联固化反应,固化时间为3h,得到交联的硅烷化聚碳酸亚丙酯材料。
实施例4
一种硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备方法,包括以下步骤:
(1)化学封端:将200g数均分子量为2000的聚碳酸亚丙酯在60℃干燥12h,然后按照聚碳酸亚丙酯末端羟基与二苯甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:1.6的比例与1.12g二苯甲烷二异氰酸酯充分混合,然后置于高温反应釜中边搅拌边在100℃熔融共混8h,得到化学封端的聚碳酸亚丙酯;
(2)硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备:将氨甲基三乙氧基硅烷按照二苯甲烷二异氰酸酯中异氰酸酯基与氨丙基三乙氧基硅烷中氨基的摩尔比为1:1.2的比例加入到步骤(1)中得到的化学封端的聚碳酸亚丙酯中,然后加入聚碳酸亚丙酯质量的1%的改性麻纤维,在150℃反应0.5h后得到硅烷化的聚碳酸亚丙酯;
(3)硅烷化聚碳酸亚丙酯湿气固化:将步骤(2)的得到的硅烷化的聚碳酸亚丙酯放置在湿度为75%的空气中进行水解反应1h,形成硅醇;之后在异辛酸亚锡存在下进行脱水交联固化反应,固化时间为4h,得到交联的硅烷化聚碳酸亚丙酯材料。
其中,改性麻纤维的制备方法为:将直径为20nm的麻纤维置于水热反应釜中,在180℃水热碳化1h,过滤、洗涤、干燥后得到碳纤维。将得到的碳纤维置于浓度为40%的硝酸溶液中,碳纤维与硝酸溶液的质量体积比为1g/70mL,加热至60℃搅拌反应3h,得到氧化碳纤维。将得到的氧化碳纤维置于浓度为40wt%的丙酮溶液中,加入氧化石墨烯,氧化碳纤维、氧化石墨烯和丙酮溶液的质量体积比为1g:0.03g:40mL,在120℃反应8h后过滤,洗涤干燥后得到氧化石墨烯增强改性的碳纤维。将氧化石墨烯增强改性的碳纤维分散成3mg/mL的分散液,加入氨丙基三乙氧基硅烷,氧化石墨烯增强改性的碳纤维与氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为2.5:1,在60℃反应6h得到改性麻纤维。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于:步骤(3)中,将步骤(2)得到的硅烷化的聚碳酸亚丙酯放置在湿度为65%的空气中进行水解反应2h。其他均与实施例1相同。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处在于:在步骤(2)中,控制二苯甲烷二异氰酸酯中异氰酸酯基与氨丙基三乙氧基硅烷中氨基的摩尔比为1:1,其他均与实施例1相同。
对比例3
对比例3与实施例4的不同之处在于:步骤(2)中,用未改性的麻纤维代替改性麻纤维。其他均与实施例4相同。
对实施例1~4和对比例1~3制得的硅烷化聚碳酸亚丙酯及空白组的未改性的聚碳酸亚丙酯的热分解温度和断裂强度进行检测,测试结果见表1。
表1
Figure BDA0001906475560000061
由表1可以看出,本发明的硅烷化聚碳酸亚丙酯的热分解温度和力学性能得到显著提高。相比于未改性的聚碳酸亚丙酯,实施例1制得的硅烷化聚碳酸亚丙酯的热分解温度提高35℃,力学性能提高45%。与对比例1~2制得的硅烷化聚碳酸亚丙酯相比,实施例1制得的硅烷化聚碳酸亚丙酯的玻璃化转变温度、热分解温度和力学性能也有显著的提高。说明水解湿度过低和有机硅氧烷中的Y基团的含量过低都不利于硅烷化聚碳酸亚丙酯性能的提高。实施例4中添加改性麻纤维作为增强材料,制得的硅烷化聚碳酸亚丙酯的热分解温度和力学性能得到显著提高。对比例3制得的硅烷化聚碳酸亚丙酯的热分解温度和力学性能与实施例4相比具有很大差距,原因在于,未改性的麻纤维的韧性差、与聚碳酸亚丙酯的相容性差,麻纤维在聚碳酸亚丙酯中分散不均匀,导致制得的硅烷化聚碳酸亚丙酯的热分解温度和断裂强度较差,甚至还不如实施例2不添加麻纤维时制得的硅烷化聚碳酸亚丙酯的热稳定性和断裂强度高。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种硅烷化聚碳酸亚丙酯,其特征在于:所述硅烷化聚碳酸亚丙酯由有机硅氧烷、封端剂和聚碳酸亚丙酯聚合而成,所述有机硅氧烷的通式为Y-R-SiMenX3-n,所述Y为功能性基团,包括氨基、环氧基和巯基中的至少一种,所述X为可水解基团,包括甲氧基、乙氧基、异丙氧基和甲氧基乙氧基中的至少一种,所述R为碳原子数为1~6的烷基,所述n为0或1;所述硅烷化聚碳酸亚丙酯还包括改性麻纤维;
改性麻纤维的制备方法为:将直径为20~30nm的麻纤维置于水热反应釜中,在160~200℃水热碳化1~3h,过滤、洗涤、干燥后得到碳纤维;将得到的碳纤维置于浓度为40%的硝酸溶液中,碳纤维与硝酸溶液的质量体积比为1~2g/70mL,加热至60~80℃搅拌反应2~3h,得到氧化碳纤维;将得到的氧化碳纤维置于浓度为30~40wt%的丙酮溶液中,加入氧化石墨烯,氧化碳纤维、氧化石墨烯和丙酮溶液的质量体积比为1g:0.03~0.05g:40~50mL,在100~120℃反应8~12h后过滤,洗涤干燥后得到氧化石墨烯增强改性的碳纤维;将氧化石墨烯增强改性的碳纤维分散成3~5mg/mL的分散液,加入氨丙基三乙氧基硅烷,氧化石墨烯增强改性的碳纤维与氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为2~3:1,在50~70℃反应4~8h得到改性麻纤维;
所述硅烷化聚碳酸亚丙酯由有机硅氧烷、封端剂和聚碳酸亚丙酯聚合而成的过程如下:
(1)化学封端:将聚碳酸亚丙酯干燥后按比例与封端剂充分混合,然后置于反应器中边搅拌边进行熔融共混,得到化学封端的聚碳酸亚丙酯;
(2)硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备:将有机硅氧烷按比例加入到步骤(1)中得到的化学封端的聚碳酸亚丙酯,加入改性麻纤维,反应后得到硅烷化的聚碳酸亚丙酯;
(3)硅烷化聚碳酸亚丙酯湿气固化:将步骤(2)的得到的硅烷化的聚碳酸亚丙酯放置在湿空气中进行水解反应,形成硅醇;之后在固化剂存在下进行脱水交联固化反应,得到交联的硅烷化聚碳酸亚丙酯材料。
所述封端剂为二异氰酸酯类;
所述聚碳酸亚丙酯末端羟基与封端剂和有机硅氧烷中Y的摩尔比为1:1~5:1~10;
所述改性麻纤维的量为聚碳酸亚丙酯质量的0.5~1.5%。
2.根据权利要求1所述的一种硅烷化聚碳酸亚丙酯,其特征在于:所述聚碳酸亚丙酯末端羟基与封端剂和有机硅氧烷中Y的摩尔比为1:2~3:2.2~3.6。
3.根据权利要求2所述的一种硅烷化聚碳酸亚丙酯,其特征在于:所述聚碳酸亚丙酯的数均分子量为1000~10000;,所述二异氰酸酯类包括甲苯2,4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
4.一种根据权利要求1~3任一所述的硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)化学封端:将聚碳酸亚丙酯干燥后按比例与封端剂充分混合,然后置于反应器中边搅拌边进行熔融共混,得到化学封端的聚碳酸亚丙酯;
(2)硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备:将有机硅氧烷按比例加入到步骤(1)中得到的化学封端的聚碳酸亚丙酯,加入改性麻纤维,反应后得到硅烷化的聚碳酸亚丙酯;
(3)硅烷化聚碳酸亚丙酯湿气固化:将步骤(2)的得到的硅烷化的聚碳酸亚丙酯放置在湿空气中进行水解反应,形成硅醇;之后在固化剂存在下进行脱水交联固化反应,得到交联的硅烷化聚碳酸亚丙酯材料。
5.根据权利要求4所述的一种硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述聚碳酸亚丙酯在40~80℃条件下干燥8~18h;熔融共混温度为100~160℃,时间为4~8h。
6.根据权利要求4所述的一种硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述反应温度为50~150℃,反应时间0.5~3h。
7.根据权利要求4所述的一种硅烷化聚碳酸亚丙酯的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述固化剂为有机锡类催化剂,包括二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二月桂酸酯二丁基锡、二醋酸二丁基锡、异辛酸亚锡和二马来酸酯二烷基锡中的至少一种;空气湿度大于70%,水解时间为1~3h,固化时间为1~4h。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3026298A (en) * 1960-05-31 1962-03-20 Dow Chemical Co Silane terminated polycarbonates
CN102015734A (zh) * 2008-04-25 2011-04-13 汉高公司 含有硅烷化聚氨酯的可固化组合物
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3026298A (en) * 1960-05-31 1962-03-20 Dow Chemical Co Silane terminated polycarbonates
CN102015734A (zh) * 2008-04-25 2011-04-13 汉高公司 含有硅烷化聚氨酯的可固化组合物
CN103408910A (zh) * 2013-07-31 2013-11-27 宁夏青林盛华科技有限公司 一种全降解天然纤维/二氧化碳聚合物复合材料及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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夏磊等.有机硅改性聚碳酸亚丙酯.《高分子材料科学与工程》.2003,第19卷(第1期),第202-203页. *
有机硅改性聚碳酸亚丙酯;夏磊等;《高分子材料科学与工程》;20030131;第19卷(第1期);第202-203页 *
聚碳酸亚丙酯共混改性研究进展;宋鹏飞等;《材料导报A:综述篇》;20120731;第26卷(第7期);第98页最后1段-第99页第1段 *

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