[发明专利]三嵌段反应型相容剂及其制备方法

说明书

本发明揭示了一种三嵌段反应型相容剂及其制备方法，该相容剂包含三部分：一是与聚合物共混体系中的一相能相容的链段，二是能与聚合物共混体系中的另一相反应生成共聚物的反应官能团，三是与聚合物共混组分均不相容的链段。由于这种相容剂存在与聚合物共混组分均不相容的链段，相容剂不仅很容易达到界面发生反应，而且能够将所形成的共聚物稳定在界面，从而减少相容剂的用量。本发明应用于聚硅氧烷与尼龙熔融共混反应，相容剂比较容易到达界面使末端的氨基能与尼龙反应，生成尼龙‑聚醚‑聚硅氧烷共聚物，且能稳定在界面，减小聚合物之间的界面张力，使反应增容，并能促进聚硅氧烷在尼龙中分散，共混物性能得到有效改善。

技术领域

本发明涉及聚合物材料加工领域，特别是一种三嵌段反应型相容剂及其制备方法，该相容剂可应用于制备聚硅氧烷/尼龙共混材料。

背景技术

聚合物共混是目前制备高性能聚合物材料的重要方法。然而，大多数聚合物之间热力学上是不相容的，容易产生相分离，导致最终的产品性能大幅下降。因此，要获得更多有实用价值的聚合物共混材料，关键问题是要对不相容共混体系进行增容改性，提高分散相和母体之间的界面粘附力，使分散相以微小的粒径分散在母体中。

早期改善不相容聚合物之间的相容性主要是通过直接加入共聚物作为相容剂来实现的。但是，这种方法除了合成共聚物比较困难以外，在共混过程中还存在共聚物往往会单独形成胶束而不能有效的到达界面的问题。目前最常用的方法是反应相容技术，也就是在共混过程中通过界面反应原位生成接枝或者嵌段共聚物起到相容作用的。虽然这种方法解决了相容剂到达界面的问题，但是原位生成的共聚物可能会离开界面，导致相容剂的用量较高，影响共混物最终的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷和不足，提供一种三嵌段反应型相容剂及其制备方法。

本发明提供的三嵌段反应型相容剂包含三部分：一是与聚合物共混体系中的一相能相容的链段，二是能与聚合物共混体系中的另一相反应生成共聚物的反应官能团，三是与聚合物共混组分均不相容的链段。这种所述的与聚合物共混组分均不相容的链段可以很好的将所形成的共聚物稳定在界面，减少相容剂的用量。

本发明着重针对尼龙/聚硅氧烷共混体系，所述用于尼龙/聚硅氧烷共混体系的三嵌段反应型相容剂的制备步骤如下：(1)制备硅氢封端的聚硅氧烷；(2)通过硅氢加成反应制备环氧基封端的聚硅氧烷；(3)通过环氧官能团与氨基反应，将聚醚接到聚硅氧烷上，形成三嵌段反应型相溶剂。

所述用于尼龙/聚硅氧烷共混体系的三嵌段反应型相容剂的制备步骤(1)如下：在氮气保护下，依次将聚硅氧烷单体、硅氢封端的硅氧烷和催化剂加入到反应釜中，进行搅拌反应，最后经甲醇沉降后干燥。

所述用于尼龙/聚硅氧烷共混体系的三嵌段反应型相容剂的制备步骤(1)，其中，所述的原料组成按质量份计包括：聚硅氧烷单体100份，硅氢封端的硅氧烷0.1-8份，催化剂0.01-0.1份。

所述用于尼龙/聚硅氧烷共混体系的三嵌段反应型相容剂的制备步骤(1)，其中，所述的聚硅氧烷单体可以是六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷等。

所述用于尼龙/聚硅氧烷共混体系的三嵌段反应型相容剂的制备步骤(1)，其中，所述的硅氢封端的硅氧烷可以是四甲基二氢基二硅氧烷。

所述用于尼龙/聚硅氧烷共混体系的三嵌段反应型相容剂的制备步骤(1)，其中，所述的催化剂是酸性阳离子树脂，可以是酸白土，磺酸型阳离子树脂等。

所述用于尼龙/聚硅氧烷共混体系的三嵌段反应型相容剂的制备步骤(2)如下：将烯丙基缩水甘油醚和催化剂加入到甲苯中，然后升温至75℃，然后以缓慢的速度将所述步骤(1)制备的硅氢封端的聚硅氧烷慢慢滴加到反应体系中，滴加完后继续反应3-8h，最后经甲醇沉降、干燥。