[发明专利]耐磨聚双环戊二烯纳米复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚双环戊二烯纳米复合材料及其制备方法，特别是涉及一种新型高效的耐磨聚双环戊二烯纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

聚双环戊二烯(polydicyclopentadiene，简称PDCPD)是20世纪90年代后出现在国际市场的一种新型的高抗冲工程塑料，由双环戊二烯(DCPD)在Ziegler-Natta催化体系下开环聚合得到的一种热固性高分子(Yang Y-S，Lafontaine E，Mortaigne B，Polymer，1997，38，1121-1130；Li H M，Jiang Z M，Chinese Chemical Letters.1998，6，591-594.)。由于PDCPD材料同时具有高弹性模量、高冲击强度和较好的热稳定性，其应用范围十分广泛，在交通、电气设备、体育娱乐设施、建筑材料、通讯领域等有广阔的应用前景。由于聚合物材料的表面硬度低，承载能力差，容易发生磨损，从而限制了其在具有耐磨要求的诸多领域中的应用。

目前国内外对PDCPD研究得最多的就是加入添加剂对制品的改性。主要的添加剂有增塑剂、发泡剂、抗氧剂、阻燃剂、除味剂等，此外还有弹性体、纤维、炭黑、玻璃纤维、碳纤维、以碳酸钙为主要成份的硅灰石，以及其他烃类树脂等。所有这些添加剂的加入都是以提高PDCPD制品强度为主，而不是以改善PDCPD的抗磨性为主。

改善PDCPD材料的耐磨性，通常考虑以下几个因素：

耐磨剂不能与双环戊二烯单体发生反应，而且要与PDCPD有良好的相容性，无析出和迁移效应；

耐磨剂不能影响催化体系的活性；

耐磨剂必须能够长久地保持其耐磨性能；

目前，报道的无机添加剂常常由于在PDCPD制品中不分散或分散性差，并没有发挥出无机添加剂的效用，反而常会导致其力学性能下降，并不能有效提高PDCPD制品的综合性能。因此，对无机纳米粒子进行表面改性，改善无机纳米粒子在聚合物基质中的分散性是无机添加剂增强增韧聚合物的重点和难点(姚雪丽，马晓燕，屈小红等，材料工程，2006，(5)，3-6；王娜，李明天，张军旗等，材料工程，2004，(9)，60-64.)。将表面改性的耐磨纳米粒子与PDCPD复合，预期可研制出在物理与力学性能上同时具备无机材料的刚性、尺寸稳定性、热稳定性、耐磨性和有机材料的韧性、易加工性，兼具良好力学性能和润滑性能的复合纳米材料。但如何实现耐磨无机纳米粒子在PDCPD基质中的均匀分散，是目前面临的问题之一。

由此可见，上述现有的聚双环戊二烯纳米复合材料及其制备方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型高效耐磨聚双环戊二烯纳米复合材料及其制备方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的聚双环戊二烯纳米复合材料及其制备方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的科研经验及专业知识，并配合有关理论的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型高效耐磨聚双环戊二烯纳米复合材料及其制备方法，能够改进一般现有的聚双环戊二烯纳米复合材料及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的聚双环戊二烯纳米复合材料存在的缺陷，而提供一种新型高效的耐磨聚双环戊二烯纳米复合材料，所要解决的技术问题是提供一种耐磨聚双环戊二烯纳米复合材料，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的聚双环戊二烯纳米复合材料的制备方法存在的缺陷，而提供一种新型高效的耐磨聚双环戊二烯纳米复合材料的制备方法，所要解决的技术问题是提供一种该材料的制备方法，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明耐磨聚双环戊二烯纳米复合材料提出的其由以下A、B两组份原料制成：

其中A组分包括(重量份)：80-120份双环戊二烯单体

                       0.25-1.5份改性耐磨纳米粒子

                       0.5-1份催化剂

B组分包括(重量份)：    5-25份双环戊二烯单体