CN112480390B - 一种用于双环戊二烯树脂的抗静电剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于双环戊二烯树脂的抗静电剂及其制备方法，涉及抗静电剂技术领域。本发明所述抗静电剂的制备方法包括如下步骤：(1)将5‑降冰片烯基‑2‑亚甲基环氧丙基醚、碳酸锂混合；然后在90～100℃下通过氮气流脱水，得到混合物A；(2)再向混合物A中加入DMC催化剂，通入环氧溴丙烷，环氧溴丙烷投加结束后，搅拌1‑3小时，使体系充分反应，然后抽真空，冷却后得到聚醚二元无规嵌段共聚物；(3)向含有聚醚二元无规嵌段共聚物的乙酸乙酯溶液中加入N,N‑二甲基正辛胺进行季铵盐化反应，在45～55℃下反应7～9h，真空干燥，得到所述抗静电剂。由上述方法制备的抗静电剂颜色可调，能提供持久有效的抗静电性。

Description

一种用于双环戊二烯树脂的抗静电剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及抗静电剂技术领域，尤其涉及一种用于双环戊二烯树脂的抗静电剂及其制备方法。
背景技术
现今社会模塑制品已被广泛用于日常生活，但其电阻率较高，容易积累静电，产生危害。目前炭黑、石墨等填料常被作为添加型抗静电剂，它们能降低塑料电阻率，但也造成塑料制品变成黑色，限制制品应用范围。双环戊二烯树脂(DCPD)具有粘度低、反应速度快、固化后的聚双环戊二烯(PDCPD)制品刚而韧等特点，常应用于制备汽车塑件。目前针对双环戊二烯树脂的抗静电剂鲜有报道，炭黑型抗静电剂虽然有效，但使得制品呈黑色；其他常用的抗静电剂与双环戊二烯树脂相容性差，或者抗静电剂中包含的功能基团等会导致其金属卡宾类固化剂失活，使得制品的力学性能下降严重。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有持久抗静电性能的用于双环戊二烯树脂的抗静电剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚、碳酸锂混合；然后在90～100℃下通过氮气流脱水，得到混合物A；
(2)再向混合物A中加入DMC催化剂，通入环氧溴丙烷，环氧溴丙烷投加结束后，搅拌1-3小时，使体系充分反应，然后抽真空，冷却后得到聚醚二元无规嵌段共聚物；
(3)向含有聚醚二元无规嵌段共聚物的乙酸乙酯溶液中加入N,N-二甲基正辛胺进行季铵盐化反应，在45～55℃下反应7～9h，真空干燥，得到所述抗静电剂。
由上述方法制备出的抗静电剂具有适当比例的长碳链，降冰片烯侧基与双环戊二烯树脂相容性好，醚键与阳离子基团提供持久有效的抗静电性，且制备的抗静电聚双环戊二烯制品力学性能相对较好。
优选地，所述步骤(1)中，5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚、碳酸锂的重量比为：(800～1000):(2～3)。
优选地，所述DMC催化剂与5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚的重量比为：(4～5):(800～1000)。
优选地，所述环氧溴丙烷与5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚的重量比为：(25～70):(30～75)。
优选地，所述环氧溴丙烷与5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚的重量比为：(50～60):(40～50)。本发明申请人通过多次实验证实，当环氧溴丙烷与5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚的重量比为上述范围时，制备出的抗静电剂的表面电阻率相对更低，抗静电性更好。
优选地，所述N,N-二甲基正辛胺与环氧溴丙烷的摩尔比为(0.6～1.0):1。
优选地，所述N,N-二甲基正辛胺与环氧溴丙烷的摩尔比为0.8:1。
优选地，所述步骤(3)中，聚醚二元无规嵌段共聚物的乙酸乙酯溶液中，聚醚二元无规嵌段共聚物与乙酸乙酯的重量比为：(50～100):(100～200)。
同时，本发明还公开了一种用于双环戊二烯树脂的抗静电剂，由上述制备方法制备所得。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：本发明制备的抗静电剂，颜色可调，其适当比例的长碳链、降冰片烯侧基与双环戊二烯树脂相容性好，醚键与阳离子基团提供持久有效的抗静电性，且制备的抗静电聚双环戊二烯制品力学性能相对较好。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的一种实施例，本实施例所述抗静电剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将45份5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚、0.125份碳酸锂混合；然后在95℃下通过氮气流脱水，得到混合物A；
(2)再向混合物A中加入0.225份DMC催化剂，通入55份环氧溴丙烷，环氧溴丙烷投加结束后，搅拌2小时，使体系充分反应，然后抽真空，冷却后得到聚醚二元无规嵌段共聚物；
(3)将步骤(2)得到的聚醚二元无规嵌段共聚物溶于乙酸乙酯中，聚醚二元无规嵌段共聚物的质量百分数为40％，向溶液中加入N,N-二甲基正辛胺进行季铵盐化反应，在50℃下反应8h，真空干燥，得到所述抗静电剂。
实施例2
本发明所述用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的一种实施例，本实施例与实施例1的区别在于，5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚为40份、环氧溴丙烷为60份、碳酸锂为0.11份、DMC为0.2份、N,N-二甲基正辛胺为55份，其余步骤与实施例1相同。
实施例3
本发明所述用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的一种实施例，本实施例与实施例1的区别在于，5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚为50份、环氧溴丙烷为50份、碳酸锂为0.14份、DMC为0.25份、N,N-二甲基正辛胺为46份，其余步骤与实施例1相同。
实施例4
本发明所述用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的一种实施例，本实施例与实施例1的区别在于，5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚为30份、环氧溴丙烷为70份、碳酸锂为0.06份、DMC为0.1份、N,N-二甲基正辛胺为64.4份，其余步骤与实施例1相同。
实施例5
本发明所述用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的一种实施例，本实施例与实施例1的区别在于，5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚为75份、环氧溴丙烷为25份、碳酸锂为0.21份、DMC为0.375份、N,N-二甲基正辛胺为23份，其余步骤与实施例1相同。
实施例6
本发明所述用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的一种实施例，本实施例与实施例1的区别在于，N,N-二甲基正辛胺为38份，其余步骤与实施例1相同。
实施例7
本发明所述用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的一种实施例，本实施例与实施例1的区别在于，N,N-二甲基正辛胺为63份，其余步骤与实施例1相同。
对比例1
一种抗静电剂，其与实施例1的区别在于，步骤(2)中通入的为环氧丙烷而非环氧溴丙烷，其余步骤与实施例1相同。
对比例2
一种抗静电剂，其与实施例1的区别在于，5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚为15份、环氧溴丙烷为85份、碳酸锂为0.042份、DMC为0.075份、N,N-二甲基正辛胺为78.3份，其余步骤与实施例1相同。
对比例3
一种抗静电剂，其与实施例1的区别在于，N,N-二甲基正辛胺为20份，其余步骤与实施例1相同。
性能测试
将实施例1～7和对比例1～3溶于双环戊二烯树脂中，质量分数为8％，分别加入万分之一质量分数的Grubbs固化剂，倒入63℃的模具中固化。所得样板静置一天，第二天对其进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002806072750000051
从表1中可知，将本发明制备的抗静电剂用于双环戊二烯树脂中，获得的产品的表面电阻更小，抗静电性能更好，并且，制备出的双环戊二烯树脂的拉伸强度较好，产品具有良好的力学性能。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但并不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚、碳酸锂混合；然后在90～100℃下通过氮气流脱水，得到混合物A；
(2)再向混合物A中加入DMC催化剂，通入环氧溴丙烷，环氧溴丙烷投加结束后，搅拌1-3小时，使体系充分反应，然后抽真空，冷却后得到聚醚二元无规嵌段共聚物；
(3)向含有聚醚二元无规嵌段共聚物的乙酸乙酯溶液中加入N,N-二甲基正辛胺进行季铵盐化反应，在45～55℃下反应7～9h，真空干燥，得到所述抗静电剂；
所述环氧溴丙烷与5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚的重量比为：(25～70):(30～75)；
所述N,N-二甲基正辛胺与环氧溴丙烷的摩尔比为(0.6～1.0):1。
2.如权利要求1所述的用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚、碳酸锂的重量比为：(800～1000):(2～3)。
3.如权利要求1所述的用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的制备方法，其特征在于，所述DMC催化剂与5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚的重量比为：(4～5):(800～1000)。
4.如权利要求1所述的用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的制备方法，其特征在于，所述环氧溴丙烷与5-降冰片烯基-2-亚甲基环氧丙基醚的重量比为：(50～60):(40～50)。
5.如权利要求1所述的用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的制备方法，其特征在于，所述N,N-二甲基正辛胺与环氧溴丙烷的摩尔比为0.8:1。
6.如权利要求1所述的用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，聚醚二元无规嵌段共聚物的乙酸乙酯溶液中，聚醚二元无规嵌段共聚物与乙酸乙酯的重量比为：(50～100):(100～200)。
7.一种用于双环戊二烯树脂的抗静电剂，其特征在于，由如权利要求1～6任一项所述的用于双环戊二烯树脂的抗静电剂的制备方法制备所得。
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