[发明专利]三元乙丙橡胶接枝共聚物及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料生产技术领域，公开了三元乙丙橡胶接枝共聚物及其制备方法，制备三元乙丙橡胶接枝共聚物的方法包括：在烯烃的交叉复分解反应条件下，在式(2)所示结构的催化剂存在下，将三元乙丙橡胶与式(1)所示结构的阻燃单体进行接枝聚合反应。本发明能够在利用较少量的阻燃单体的前提下得到阻燃性能优异，同时具有良好的力学性能的三元乙丙橡胶接枝共聚物。

技术领域

本发明涉及高分子材料生产技术领域，具体地，涉及一种制备三元乙丙橡胶接枝共聚物的方法以及由该方法制备得到的三元乙丙橡胶接枝共聚物和一种三元乙丙橡胶接枝共聚物。

背景技术

三元乙丙橡胶(EPDM)是乙烯-丙烯-非共轭二烯共聚物，具有良好的耐候性、电绝缘性、耐臭氧性和耐化学药品等性能。

EPDM的阻燃改性旨在克服EPDM的易燃性，以改善其应用的安全性。目前商品化的阻燃EPDM材料主要采用溴-氧化锑的阻燃体系，但由于含卤阻燃剂燃烧过程会产生有毒有害的腐蚀性气体，正逐渐被新的环保法规所摒弃，因此近年来无卤阻燃EPDM的研究广受关注。

目前，无卤阻燃EPDM材料大多采用添加环保型的氢氧化镁、氢氧化铝或同其它配合剂协同使用。由于氢氧化物阻燃效率低，氢氧化镁填充量高达200份才能使EPDM达到FV-0阻燃级别。此时，EPDM的物理性能尤其是断裂伸长率变得很差。文献(张琦等，纳米氢氧化镁橡胶复合材料的性能研究；橡胶工业,2004,第51卷:14～19页)报道了纳米氢氧化镁填充EPDM，其添加量为150份时，氧指数可达到30％，但断裂伸长率也只有164％。

为了降低阻燃剂添加量，提高其阻燃效率，又研究添加少量硼酸锌作协效剂，如130份氢氧化镁中添加10份硼酸锌，105份氢氧化铝中添加25份硼酸锌，阻燃EPDM都可达到FV-0。但此时，阻燃剂添加总量依然较大；加入少量红磷可明显降低氢氧化物添加量，但红磷的颜色又限制了制品的使用范围。

CN1903895A公布了一种无卤阻燃三元乙丙橡胶的制备方法。将三元乙丙橡胶、金属氢氧化物、不饱和羧酸和过氧化物经共混、硫化制得的无卤阻燃三元乙丙橡胶。使三元乙丙橡胶材料具备了良好的阻燃性，并较大幅度提高了无卤阻燃三元乙丙橡胶的拉伸强度，然而，其100份三元乙丙橡胶中需加入150份氢氧化镁。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在上述缺陷，提供一种新的制备三元乙丙橡胶接枝共聚物的方法以期通过该方法获得具有优异的阻燃性能和力学性能的改性的三元乙丙橡胶接枝共聚物。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种制备三元乙丙橡胶接枝共聚物的方法，该方法包括：在烯烃的交叉复分解反应条件下，在式(2)所示结构的催化剂存在下，将三元乙丙橡胶与式(1)所示结构的阻燃单体进行接枝聚合反应，

其中，

在式(1)中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄和R₁₅各自独立地为H和C1-C4的烷基中的至少一种；

在式(2)中，

R₁选自氢、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C20的烷基、C6-C20的芳基、C2-C20的羧酸酯基、C1-C20的烷氧基、C2-C20的链烯氧基、C2-C20的链炔氧基、C6-C20的芳氧基、C1-C20的烷硫基、C1-C20的烷基磺酰基和C1-C20烷基亚硫酰基；

X₁和X₂各自独立地为阴离子配位体；

L₁和L₂各自独立地为中性配位体，且任选地L₁和L₂能够互相连接形成二配位的中性配位体。