[发明专利]一种含异氰酸酯基团的接枝共聚物及其应用

说明书

本发明公开一种含异氰酸酯基团的接枝共聚物及其应用。所述接枝共聚物为含异氰酸酯基团和高分子共聚物侧链的一类聚合物，主要由40wt%~90wt%含碳碳双键的单体A、5wt%~30wt%含异氰酸酯基团的不饱和单体B、5wt%~30wt%含碳碳双键的高分子聚合物C通过自由基聚合共聚而成。制备过程为：首先利用自由基共聚得到高分子聚合物D，然后利用基团之间的反应制备含碳碳双键的高分子聚合物C；最后将获得的高分子聚合物C与单体A、单体B进行自由基共聚，干燥脱挥后获得含异氰酸酯基团的接枝共聚物。本发明含异氰酸酯基团的接枝共聚物可以作为共混聚合物的增容剂以及聚合物的扩链剂。

技术领域

本发明涉及接枝共聚物的合成与应用领域，具体涉及一种含异氰酸酯基团的丙烯酸酯接枝共聚物及其应用。

背景技术

增容剂是指利用物理或化学的手段，促使不相容的共混体系结合在一起，进而得到稳定共混体系的助剂。对于共混聚合物来说，由于各组分之间在化学结构、极性、分子量（粘度）和结晶度上的差异造成相分离，导致共混聚合物的性能很差。因此，增容剂是高水平共混改性产品的基石。特别是在目前原材料和改性料市场中，企业的生产配方和工艺流程大多公开化、透明化，增容剂的添加则成为材料改性生产商和竞争对手差异化的关键所在。

对于体系中含有反应性基团的共混聚合物，常常使用反应型增容剂。常见的反应型增容剂多为接枝型聚合物，如PP接枝马来酸酐（中国专利CN 102924661 B、CN 101519477B）、苯乙烯接枝马来酸酐（中国专利CN 102993350 B）、ABS接枝马来酸酐等。这类增容剂多采用熔融反应挤出的方法，在聚合物分子链上接枝功能性基团，获得接枝反应型增容剂，生产工艺较简单。尽管这一类增容剂能一定程度上解决共混聚合物合金相容性的问题，但由于工艺限制，品种单一，接枝率低，副反应多，反应难控制。在实际使用中添加量较大，增容效率低，因此，熔融接枝方法获得的增容剂往往不能满足实际需求。

为了实现对增容剂结构和接枝率的有效控制，杜邦公司早在1973的发明专利US3723570中就采用共聚的方法制备乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯（PTW）三元共聚物增容剂。在此基础上，中国专利CN 101851321 B采用悬浮聚合的工艺，制备了三元共聚物增容剂苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯（SAG）增容剂，通过该方法可以控制环氧基团的含量，获得高接枝率的增容剂产品，环氧的接枝率可以高达10%。由于体系中含有苯乙烯与丙烯腈单元，因此该增容剂特别适用于ABS类合金体系。与其他增容剂相比，该增容剂能有效提高ABS与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）合金的相容性（CN 102181122 A）和聚碳酸酯与ABS合金的热稳定性（CN 104877326 A）。