[发明专利]一种聚偏氟乙烯/乙烯‑丙烯酸丁酯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物合金制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及聚偏氟乙烯/乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物增容改性方法。

背景技术

高分子材料的共混改性是一种最经济、最有效的改性方法，而对于多组分共混物相容性一直是人们关注的重点。对于聚合物共混体系，组分间的界面结合情况和分散相的形态结构及分散情况直接影响共混体系的力学性能和热性能，而组分间界面结合情况、分散相的形态结构与分散情况又与组分间的相容性密切相关。大多数聚合物共混体系组分间相容性较差，需进行增容处理，而反应增容是一种十分有效的增容手段。反应增容是指通过化学反应在聚合物共混体系的不同组分间产生联结，从而增加组分间的相容性，改善聚合物共混体系的形态结构和增强组分间的界面结合强度。反应增容是通过一些活性较强的官能团相互间的反应来实现的，常用的官能团有酸酐基、羧基、酯基、环氧基、苯环、氨基、异氰酸酯基和过氧基等。

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种结晶型聚合物，其吸水性低，能耐大多数化学试剂，同时PVDF具有良好的耐辐射性，因此，在太阳能背膜上得到广泛的应用，同时，PVDF具有良好的压电性，可在传感器装置中作为压电装置。但是，PVDF表面能较低，亲水性较差，粘附性较差，且PVDF熔体粘度大，不易进行流延成型，这就限制了PVDF的应用。乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)橡胶是一种极性特种橡胶，其分子结构中具有环氧基团，因此，PTW具有良好的粘附性，且PTW熔体粘度低且亲水性强，因此，PTW是PVDF良好的改性剂。但是，PVDF与PTW属于热力学不相容体系，因此，对PVDF/PTW共混物增容改性具有重要的意义。利用PTW中具有反应活性的环氧基团，寻找一种能与PTW在加工温度下进行原位反应且与PVDF有较好的相容性的增容剂，保证较优的原位增容效果是本发明的关键。目前针对PTW橡胶的共混复合改性研究尚比较少，而这方面的研究对于扩展PTW橡胶的应用领域极为重要。将PTW良好的加工性、粘附性、耐高温性与PVDF优异综合性能结合起来，对于扩展PVDF材料的应用有重要的指导意义，同时，本发明提供一种简便的反应性增容改性方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足而提供一种力学性能优良、相容性好的增容改性PVDF/PTW合金材料及其制备方法。

基于上述目的，本发明提供的一种反应性增容改性聚偏氟乙烯/乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物合金及其制备方法，由以下原料按照各自重量份配比组成：PTW 50～70份，聚偏氟乙烯30～50份，增容剂1～7份，自由基稳定剂0.1～5份，抗氧剂0.05～1份，防老剂0.1～3份，增塑剂1～20份。

较佳地，所述的最佳反应性增容温度为190℃，可以保证反应条件适中，制备的合金综合性能优异。

较佳地，所述的增容剂在加工温度下可以和PTW进行原位反应且与PVDF有较好的相容性，可以保证较优的原位增容效果，例如聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。

可选地，所述自由基稳定剂为2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物，自由基稳定剂的存在可以在过氧化物快速分解时捕捉自由基，避免局部热降解导致机械性能的下降，而在相同温度下被捕捉的自由基可以再被缓慢释放，从而达到更好、更均匀的硫化效果。

可选地，所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010中的至少一种，可以阻止或者减少在动态硫化过程中乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物橡胶和聚偏氟乙烯的热降解。

可选地，所述防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、N-环己基-N'-苯基对苯二胺和N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺中的至少一种。

可选地，所述增塑剂为酯类增塑剂，包括己二酸二辛酯、柠檬酸酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯和偏苯三酸三辛酯中的至少一种。酯类增塑剂与聚偏氟乙烯和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物橡胶具有良好的相容性，因此能够更大程度上提高所制备增容改性PVDF/PTW合金材料的弹性、调节其硬度，同时还可以降低其成本。

上述的增容改性PVDF/PTW合金材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将PVDF在80℃～100℃下干燥4～6h，含水率控制在0.03％以下，干燥后备用；

(2)将PTW和增容剂在40℃～50℃下干燥2～4h，含水率控制在0.03％以下，干燥后备用；

(3)按重量配比称取干燥处理后的PVDF、PTW，混合均匀；