CN117946479A - 一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料和制备方法 - Google Patents
一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料和制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117946479A CN117946479A CN202410354011.3A CN202410354011A CN117946479A CN 117946479 A CN117946479 A CN 117946479A CN 202410354011 A CN202410354011 A CN 202410354011A CN 117946479 A CN117946479 A CN 117946479A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistant
- impact
- polystyrene
- alpha
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 64
- -1 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 64
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 64
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 44
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 claims abstract description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 40
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- UWRZIZXBOLBCON-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethenamine Chemical compound NC=CC1=CC=CC=C1 UWRZIZXBOLBCON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 16
- 229920000468 styrene butadiene styrene block copolymer Polymers 0.000 claims description 16
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 15
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000012989 trithiocarbonate Substances 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 8
- AGCPPSNKHQEFRX-UHFFFAOYSA-N 1-azidoethanol Chemical compound CC(O)N=[N+]=[N-] AGCPPSNKHQEFRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims description 7
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 claims description 7
- FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;styrene Chemical class C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical group NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000013638 trimer Substances 0.000 claims description 7
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 4
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 abstract description 11
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 abstract description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 abstract description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 13
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 8
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- XEPNJJFNSJKTSO-UHFFFAOYSA-N azanium;zinc;chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-].[Zn] XEPNJJFNSJKTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001911 maleic anhydride grafted polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012712 reversible addition−fragmentation chain-transfer polymerization Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明涉及聚丙烯技术领域，且公开了一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料和制备方法，本发明的聚苯乙烯‑聚脲弹性体含有聚苯乙烯嵌段分子链和聚脲分子链，有很好的耐高温性能和弹性；并且聚苯乙烯‑聚脲弹性体含有聚苯乙烯和烷基链结构，增容剂含有聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段，两者之间有很好的界面相容性，从而使增容剂改善了聚苯乙烯‑聚脲弹性体与聚丙烯基体的相容性，使聚苯乙烯‑聚脲弹性体起到很好的增强作用，不仅提高了聚丙烯的抗冲击强度、弯曲性能，同时提高了聚丙烯的热分解温度，具有更好的耐热性能。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯技术领域，具体为一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料和制备方法。
背景技术
聚丙烯是常见的热塑性合成树脂，在汽车制造、医疗器械、石油化工等领域都有重要的应用。虽然聚丙烯有着很好的耐化学性、电绝缘性、加工等性能，但是其弯曲强度和抗冲击性能不佳，并且热分解温度不高，耐热能不佳。
聚合物弹性体材料如橡胶弹性体、聚脲弹性体、聚丙烯酸酯弹性体等具有很高的弹性和力学强度，在高分子材料的填充改性和增韧方面有广阔的应用。公告号为CN114456491B的专利公开了通过提高马来酸酐接枝聚丙烯与马来酸酐化液体聚丁二烯橡胶的结合能，改善了弹性体粒子在聚丙烯玻璃化转变温度以下的增韧效率，起到高效的低温增韧的作用。但是该专利没有很好的提高聚丙烯的耐热性能，并且抗冲击等力学性能提高幅度不大。
聚脲弹性体具有机械性能高、耐磨性优异、防水耐水性能好等优点，应用十分广泛。本发明通过聚苯乙烯-聚脲弹性体，改善聚丙烯材料的抗冲击性能、弯曲性能和耐热等性能。
发明内容
本发明解决的技术问题：利用新型的聚苯乙烯-聚脲弹性体，提高了聚丙烯材料的抗冲击性能、弯曲性能和耐热等性能。
本发明提供技术方案：一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，包括100重量份数的聚丙烯、3-20份聚苯乙烯-聚脲弹性体、1.5-10份增容剂、0.3-0.7份抗氧剂。
聚苯乙烯-聚脲弹性体的制备方法为：向反应瓶中通入氮气，加入双端氨基苯乙烯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体，在80-90℃中进行反应，反应过程中测定NCO含量，当NCO含量达到理论值时，停止反应，得到端异氰酸酯苯乙烯预聚体；然后将其溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌后加入己二胺扩链剂，并倒入模具中，50-65℃的温度中，进行扩链反应20-30h，将物料在100-120℃的温度中，进行干燥2-4h、20-35℃的温度中熟化5-7天，得到聚苯乙烯-聚脲弹性体。
其中，己二胺扩链剂的质量是端异氰酸酯苯乙烯预聚体质量的4.5-5.2%。
其中，抗冲击耐热的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，将100重量份数的聚丙烯、3-20份聚苯乙烯-聚脲弹性体、1.5-10份增容剂、0.3-0.7份抗氧剂在双螺杆挤出机中挤出、然后水冷、切粒、注塑，得到抗冲击耐热的聚丙烯复合材料。
其中，增容剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
其中，双端氨基苯乙烯的制备方法为：
（1）在冰浴下，向反应瓶中加入丙酮、α,α’-二甲基-α-乙酰氯-三硫代碳酸酯、叠氮乙醇和N,N-二异丙基乙胺，然后在15-30℃中反应4-10h，旋转蒸发，水洗，干燥，得到α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯。
（2）向反应瓶中通入氮气，加入1,4-二氧六环、苯乙烯、α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯、偶氮二异丁腈，60-70℃的温度中，进行聚合反应18-24h，冷却，加入石油醚进行沉淀，过滤，石油醚洗涤，将产物加入到四氢呋喃中，搅拌后加入单质锌、氯化铵水溶液，20-30℃反应2-4h，加入石油醚进行沉淀，过滤，稀盐酸和水依次洗涤，干燥，得到双端氨基苯乙烯。
其中，（1）中叠氮乙醇、N,N-二异丙基乙胺的摩尔用量是α,α’-二甲基-α-乙酰氯-三硫代碳酸酯摩尔量的200-220%、200-240%。
其中，（2）中α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯、偶氮二异丁腈的摩尔量是苯乙烯摩尔量的4-6.5%、0.8-1.1%。
本发明的技术效果是：本发明利用α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯作为新型RAFT试剂，引发苯乙烯单体进行可逆加成-断裂链转移聚合反应，得到双端叠氮的聚苯乙烯，然后在单质锌-氯化铵的还原体系中，将叠氮基团还原成氨基，得到双端聚苯乙烯。
本发明将双端氨基苯乙烯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、乙二胺进行聚合反应，得到聚苯乙烯-聚脲弹性体，然后以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为增容剂，与聚丙烯混合，得到抗冲击耐热的聚丙烯复合材料。
本发明的聚苯乙烯-聚脲弹性体含有聚苯乙烯嵌段分子链和聚脲分子链，有很好的耐高温性能和弹性。并且聚苯乙烯-聚脲弹性体含有聚苯乙烯和烷基链结构，增容剂含有聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段，两者之间有很好的界面相容性，从而使增容剂改善了聚苯乙烯-聚脲弹性体与聚丙烯基体的相容性，使聚苯乙烯-聚脲弹性体起到很好的增强作用，不仅提高了聚丙烯的抗冲击强度、弯曲性能，同时提高了聚丙烯的热分解温度，具有更好的耐热性能。
附图说明
图1是α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯的反应式。
图2是双端氨基苯乙烯的反应机理。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
α,α’-二甲基-α-乙酰氯-三硫代碳酸酯（）制备方法：向反应瓶中加入6mL氯化亚砜，5mmol α,α’-二甲基-α-乙酸-三硫代碳酸酯（），60℃反应3h，旋转蒸发除去氯化亚砜，得到α,α’-二甲基-α-乙酰氯-三硫代碳酸酯。
实施例1
在冰浴下，向反应瓶中加入15mL丙酮、4mmol α,α’-二甲基-α-乙酰氯-三硫代碳酸酯、8.8mmol叠氮乙醇和8mmol N,N-二异丙基乙胺，然后在30℃中反应6h，旋转蒸发，水洗，干燥，得到α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯。
向反应瓶中通入氮气，加入120mL 1,4-二氧六环、100mmol苯乙烯、4mmol α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯、0.8mmol偶氮二异丁腈，70℃的温度中，进行聚合反应18h，冷却，加入石油醚进行沉淀，过滤，石油醚洗涤，将产物加入到200mL四氢呋喃中，搅拌后加入30mmol单质锌、含有60mmol氯化铵的水溶液，20℃反应3h，加入石油醚进行沉淀，过滤，稀盐酸和水依次洗涤，干燥，得到双端氨基苯乙烯。
向反应瓶中通入氮气，加入摩尔比例为1:2.6的双端氨基苯乙烯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体，在80℃中进行反应，反应过程中测定NCO含量，当NCO含量达到理论值时，停止反应，得到端异氰酸酯苯乙烯预聚体；然后将其溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌后加入端异氰酸酯苯乙烯预聚体质量4.5%的己二胺扩链剂，并倒入模具中，65℃的温度中，进行扩链反应20h，将物料在110℃的温度中，进行干燥2h、20℃的温度中熟化7天，得到聚苯乙烯-聚脲弹性体。
将1000g的聚丙烯、30g聚苯乙烯-聚脲弹性体、15g增容剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、7份抗氧剂168在双螺杆挤出机中挤出，六段温度为170℃、180℃、190℃、190℃、185℃、180；然后水冷、切粒、注塑机注塑，各段温度为180℃、200℃、200℃、190℃；得到抗冲击耐热的聚丙烯复合材料。
实施例2
在冰浴下，向反应瓶中加入10mL丙酮、4mmol α,α’-二甲基-α-乙酰氯-三硫代碳酸酯、8mmol叠氮乙醇和8.8mmol N,N-二异丙基乙胺，然后在15℃中反应10h，旋转蒸发，水洗，干燥，得到α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯。
向反应瓶中通入氮气，加入150mL 1,4-二氧六环、100mmol苯乙烯、6.5mmol α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯、1.1mmol偶氮二异丁腈，70℃的温度中，进行聚合反应18h，冷却，加入石油醚进行沉淀，过滤，石油醚洗涤，将产物加入到200mL四氢呋喃中，搅拌后加入45mmol单质锌、含有85mmol氯化铵的水溶液，20℃反应4h，加入石油醚进行沉淀，过滤，稀盐酸和水依次洗涤，干燥，得到双端氨基苯乙烯。
向反应瓶中通入氮气，加入摩尔比例为1:2.6的双端氨基苯乙烯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体，在80℃中进行反应，反应过程中测定NCO含量，当NCO含量达到理论值时，停止反应，得到端异氰酸酯苯乙烯预聚体；然后将其溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌后加入端异氰酸酯苯乙烯预聚体质量4.8%的己二胺扩链剂，并倒入模具中，55℃的温度中，进行扩链反应30h，将物料在120℃的温度中，进行干燥2h、20℃的温度中熟化7天，得到聚苯乙烯-聚脲弹性体。
将1000g的聚丙烯、120g聚苯乙烯-聚脲弹性体、60g增容剂氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、7份抗氧剂168在双螺杆挤出机中挤出，六段温度为170℃、180℃、190℃、190℃、185℃、180；然后水冷、切粒、注塑机注塑，各段温度为180℃、200℃、200℃、190℃；得到抗冲击耐热的聚丙烯复合材料。
实施例3
在冰浴下，向反应瓶中加入15mL丙酮、4mmol α,α’-二甲基-α-乙酰氯-三硫代碳酸酯、8mmol叠氮乙醇和9.6mmol N,N-二异丙基乙胺，然后在30℃中反应4h，旋转蒸发，水洗，干燥，得到α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯。
向反应瓶中通入氮气，加入150mL 1,4-二氧六环、100mmol苯乙烯、6.2 mmol α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯、1mmol偶氮二异丁腈，60℃的温度中，进行聚合反应24h，冷却，加入石油醚进行沉淀，过滤，石油醚洗涤，将产物加入到200mL四氢呋喃中，搅拌后加入45mmol单质锌、含有85mmol氯化铵的水溶液，30℃反应2h，加入石油醚进行沉淀，过滤，稀盐酸和水依次洗涤，干燥，得到双端氨基苯乙烯。
向反应瓶中通入氮气，加入摩尔比例为1:2.6的双端氨基苯乙烯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体，在90℃中进行反应，反应过程中测定NCO含量，当NCO含量达到理论值时，停止反应，得到端异氰酸酯苯乙烯预聚体；然后将其溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌后加入端异氰酸酯苯乙烯预聚体质量4.5-5.2%的己二胺扩链剂，并倒入模具中，50℃的温度中，进行扩链反应30h，将物料在100℃的温度中，进行干燥4h、35℃的温度中熟化5天，得到聚苯乙烯-聚脲弹性体。
将1000g的聚丙烯、200g聚苯乙烯-聚脲弹性体、100g增容剂氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、3份抗氧剂168在双螺杆挤出机中挤出，六段温度为170℃、180℃、190℃、190℃、185℃、180；然后水冷、切粒、注塑机注塑，各段温度为180℃、200℃、200℃、190℃；得到抗冲击耐热的聚丙烯复合材料。
对比例1与实施例1的区别主要是不加入聚苯乙烯-聚脲弹性体。
将1000g的聚丙烯、15g增容剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、7份抗氧剂168在双螺杆挤出机中挤出，六段温度为170℃、180℃、190℃、190℃、185℃、180；然后水冷、切粒、注塑机注塑，各段温度为180℃、200℃、200℃、190℃；得到聚丙烯复合材料。
对比例2与实施例1的区别主要是不加入增容剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
将1000g的聚丙烯、30g聚苯乙烯-聚脲弹性体、7份抗氧剂168在双螺杆挤出机中挤出，六段温度为170℃、180℃、190℃、190℃、185℃、180；然后水冷、切粒、注塑机注塑，各段温度为180℃、200℃、200℃、190℃；得到聚丙烯复合材料。
对比例3与实施例1的区别主要是，加入双端氨基苯乙烯，不加入不加入聚苯乙烯-聚脲弹性体。
将1000g的聚丙烯、30g双端氨基苯乙烯、15g增容剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、7份抗氧剂168在双螺杆挤出机中挤出，六段温度为170℃、180℃、190℃、190℃、185℃、180；然后水冷、切粒、注塑机注塑，各段温度为180℃、200℃、200℃、190℃；得到聚丙烯复合材料。
热性能测试：TG热重分析仪，氮气气氛，升温速率为10℃/min，测试温度25-700℃。
表1聚丙烯热性能测试
力学性能测试：按GB/T 1843-2008、GB/T 9341-2008测试聚丙烯的冲击强度和弯曲性能。
表2聚丙烯的力学性能测试
T5%是5%质量损失温度；T50%是50%质量损失温度。
各实施例将双端氨基苯乙烯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、乙二胺进行聚合反应，得到聚苯乙烯-聚脲弹性体，然后以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为增容剂，与聚丙烯混合；聚苯乙烯-聚脲弹性体含有聚苯乙烯嵌段分子链和聚脲分子链，有很好的耐高温性能和弹性；并且聚苯乙烯-聚脲弹性体含有聚苯乙烯和烷基链结构，增容剂含有聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段，两者之间有很好的界面相容性，从而使增容剂改善了聚苯乙烯-聚脲弹性体与聚丙烯基体的相容性，使聚苯乙烯-聚脲弹性体起到很好的增强作用，不仅提高了聚丙烯的抗冲击强度、弯曲性能，同时提高了聚丙烯的热分解温度，具有更好的耐热性能。
对比例1的聚丙烯没有加入聚苯乙烯-聚脲弹性体，抗冲击强度、弯曲性能最差，热分解温度较低。
对比例2不加入增容剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，聚苯乙烯-聚脲弹性体与聚丙烯的相容性较差，没有很好的提高聚丙烯的抗冲击强度、弯曲性能。热分解温度不高。
对比例3加入了双端氨基苯乙烯，增容剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物可以改善其与聚丙烯之间的相容性，但是双端氨基苯乙烯并非弹性体材料，也不含有耐热性的聚脲结构，对抗冲击强度、弯曲性能和热分解温度的提高效果低于各实施例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，其特征在于，包括100重量份数的聚丙烯、3-20份聚苯乙烯-聚脲弹性体、1.5-10份增容剂、0.3-0.7份抗氧剂；
所述聚苯乙烯-聚脲弹性体的制备方法为：向反应瓶中通入氮气，加入双端氨基苯乙烯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体，在80-90℃中进行反应，得到端异氰酸酯苯乙烯预聚体；然后将其溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌后加入己二胺扩链剂，并倒入模具中，进行扩链反应，将物料进行干燥、熟化，得到聚苯乙烯-聚脲弹性体。
2.根据权利要求1所述的抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述己二胺扩链剂的质量是端异氰酸酯苯乙烯预聚体质量的4.5-5.2%。
3.根据权利要求1所述的抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述扩链反应控制温度为50-65℃，时间为20-30h。
4.根据权利要求1所述的抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述干燥的温度为100-120℃，时间为2-4h；熟化的温度为20-35℃，时间为5-7天。
5.根据权利要求1所述的抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增容剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
6.根据权利要求1所述的抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述双端氨基苯乙烯的制备方法为：
（1）在冰浴下，向反应瓶中加入丙酮、α,α’-二甲基-α-乙酰氯-三硫代碳酸酯、叠氮乙醇和N,N-二异丙基乙胺，然后在15-30℃中反应4-10h，旋转蒸发，洗涤，干燥，得到α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯；
（2）向反应瓶中通入氮气，加入1,4-二氧六环、苯乙烯、α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯、偶氮二异丁腈，进行聚合反应，冷却，进行沉淀，过滤，洗涤，将产物加入到四氢呋喃中，搅拌后加入单质锌、氯化铵水溶液，20-30℃反应2-4h，进行沉淀，过滤，洗涤，干燥，得到双端氨基苯乙烯。
7.根据权利要求6所述的抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述（1）中叠氮乙醇、N,N-二异丙基乙胺的摩尔用量是α,α’-二甲基-α-乙酰氯-三硫代碳酸酯摩尔量的200-220%、200-240%。
8.根据权利要求6所述的抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述（2）中α,α’-二甲基-α-叠氮乙酸酯-三硫代碳酸酯、偶氮二异丁腈的摩尔量是苯乙烯摩尔量的4-6.5%、0.8-1.1%。
9.根据权利要求6所述的抗冲击耐热的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述（2）中聚合反应控制温度为60-70℃，时间为18-24h。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的抗冲击耐热的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，将100重量份数的聚丙烯、3-20份聚苯乙烯-聚脲弹性体、1.5-10份增容剂、0.3-0.7份抗氧剂在双螺杆挤出机中挤出、然后水冷、切粒、注塑，得到抗冲击耐热的聚丙烯复合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410354011.3A CN117946479B (zh) | 2024-03-27 | 2024-03-27 | 一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料和制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410354011.3A CN117946479B (zh) | 2024-03-27 | 2024-03-27 | 一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料和制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117946479A true CN117946479A (zh) | 2024-04-30 |
| CN117946479B CN117946479B (zh) | 2024-06-11 |
Family
ID=90792615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410354011.3A Active CN117946479B (zh) | 2024-03-27 | 2024-03-27 | 一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料和制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117946479B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988008009A1 (en) * | 1987-04-07 | 1988-10-20 | The Dow Chemical Company | Flexible polyurea or polyurea-polyurethane foams prepared from high equivalent weight amine-terminated compounds and process for preparing the same |
| JPH01210415A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-24 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ポリウレタン・ポリウレア・エラストマーの製造方法 |
| US20140037855A1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-06 | Basf Se | Polyurea elastomers having increased chemicals resistance |
| US20140350170A1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Rohm And Haas Company | Polyurea macromer and latexes thereof |
| CN109651562A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-19 | 苏州维泰生物技术有限公司 | 一种含有活性酯基团的光活性聚合物及其合成方法 |
| CN115772294A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-03-10 | 界首市天鸿新材料股份有限公司 | 一种抗冲击改性聚丙烯及其制备方法 |
-
2024
- 2024-03-27 CN CN202410354011.3A patent/CN117946479B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988008009A1 (en) * | 1987-04-07 | 1988-10-20 | The Dow Chemical Company | Flexible polyurea or polyurea-polyurethane foams prepared from high equivalent weight amine-terminated compounds and process for preparing the same |
| JPH01210415A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-24 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ポリウレタン・ポリウレア・エラストマーの製造方法 |
| US20140037855A1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-06 | Basf Se | Polyurea elastomers having increased chemicals resistance |
| US20140350170A1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Rohm And Haas Company | Polyurea macromer and latexes thereof |
| CN109651562A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-19 | 苏州维泰生物技术有限公司 | 一种含有活性酯基团的光活性聚合物及其合成方法 |
| CN115772294A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-03-10 | 界首市天鸿新材料股份有限公司 | 一种抗冲击改性聚丙烯及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 杨娟, 王贵友, 胡春圃: "改性二胺合成新型脂肪族聚脲弹性体", 华东理工大学学报, no. 05, 25 October 2003 (2003-10-25), pages 480 - 483 * |
| 汪家铭;: "聚脲弹性体的发展概况与前景", 化学工业, no. 10, 21 October 2009 (2009-10-21), pages 17 - 21 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117946479B (zh) | 2024-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101831169B (zh) | 一种增韧mc尼龙共混材料及其制备方法 | |
| CN113527668B (zh) | 长链聚酰胺及其制备方法和应用 | |
| CN103012794A (zh) | 聚酰胺酰亚胺共聚物的制备方法 | |
| CN117946479B (zh) | 一种抗冲击耐热的聚丙烯复合材料和制备方法 | |
| CN114316255A (zh) | 一种耐高温尼龙连续熔融聚合方法 | |
| CN113980224B (zh) | 针对热塑性聚氨酯/聚酰胺类聚合物合金相容剂及其制法 | |
| CN102471486B (zh) | 改性聚酰胺、其制备方法及由所述聚酰胺获得的制品 | |
| CN108864406B (zh) | 一种高力学强度go/tpu原位聚合方法 | |
| CN115368523B (zh) | 一种多嵌段热塑性弹性体及其制备方法 | |
| CN116813897A (zh) | 一种pet成核剂及其制备方法与应用 | |
| EP0440429B1 (en) | Polyphenylene sulfide resin composition | |
| CN111548624A (zh) | 一种高强mc尼龙6基复合材料及其制备方法 | |
| CN112759760A (zh) | 一种耐高低温老化增韧聚酰胺5x树脂及其制备方法 | |
| CN1597737A (zh) | 聚芳硫醚砜共聚物及其制备方法 | |
| CN115093700A (zh) | 一种尼龙弹性体材料及其制备方法 | |
| CN105131279A (zh) | 一种反应挤出原位聚合制备SEBS-g-PA6的方法 | |
| CN107973878B (zh) | 一种共聚物及其制备方法和应用以及共混材料 | |
| CN111410746B (zh) | 一种支化度可控的超支化聚砜及其制备方法 | |
| CN118185301B (zh) | 一种聚（酰亚胺-酰胺）增强改性聚酰胺6及制备工艺 | |
| CN108285530B (zh) | 一种尼龙树脂及其制备方法 | |
| CN111100451A (zh) | 改性液晶聚酯树脂复合材料及其制备方法 | |
| WO2002051910A1 (fr) | Polymeres de sulfure de polyphenylene lineaires a poids moleculaire eleve et haute densite, et procedes de preparation de ces polymeres | |
| CN1290884C (zh) | 改性乙烯酯树脂的制备方法 | |
| CN117924936B (zh) | 一种高强度聚苯硫醚基塑料及其制备工艺 | |
| CN117186637B (zh) | 一种生物基pa56复合材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |