[发明专利]一种端噁唑啉基聚丁二烯化合物及其制备与应用

说明书

本发明属于高分子材料领域，主要涉及一种端噁唑啉基聚丁二烯化合物及其制备方法，以及该化合物作为扩链剂在废旧塑料高值化领域的应用。本发明所述端噁唑啉基聚丁二烯化合物，采用端羧基聚丁二烯、二氯亚砜、乙醇胺在一定条件下在有机溶剂中发生反应制备端噁唑啉基聚丁二烯化合物。端羧基聚丁二烯本身是一种弹性体，具有增韧的作用，并且与高抗冲聚苯乙烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、聚丙烯很好的相容性，噁唑啉基可以和老化生成的羧基发生反应，实现分子链修复和反应增容。本发明的操作简单，反应条件温和，目标产物端唑啉基聚丁二烯噁唑啉基含量高，适用范围广等特点，对环境友好，在废旧塑料高值化领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，主要涉及一种端噁唑啉基聚丁二烯化合物及其制备方法，以及该化合物作为扩链剂在废旧塑料高值化领域的应用。

背景技术

在聚合物的合成和制备中，为了改善产品的机械性能和耐热性，增加聚合物分子量是较为经济可行的方法，常见的方法是添加扩链剂，共混条件下加入双官能团小分子化合物，例如：双官能团酸衍生物、异氰酸酯、酸酐、噁唑啉基和环氧化物等，这些双官能团化合物通过与聚合物中的羧基、羟基和胺基反应，在两聚合物链间形成“桥梁”，能直接显著增加分子质量，提高体系的粘度，进而改善产品的性能。

随着塑料制品的大规模使用，短时间使用导致废旧塑料大幅度增加，对环境和人体健康造成了很大的危害。因此，回收废旧塑料的一系列相关问题引起了学术界的热烈讨论与关注，这些废旧塑料大部分是以高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚丙烯(PP)为主，由于长期的使用分子链发生老化断裂，分子量降低，并氧化生成了羟基、羧基等极性基团，机械性能变差，尤其是冲击强度的降低。由于噁唑啉基和羧基具有很强的化学反应活性，可引入噁唑啉基类化合物作为扩链剂，既能修复分子链使其达到原有性能再重新利用，又可以引入聚丁二烯增加其相容性，进而提高其力学性能。

发明内容

本发明旨在提供一种端噁唑啉基聚丁二烯化合物及其制备与应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种端噁唑啉基聚丁二烯化合物，其结构式为：

本发明进一步提供了一种端噁唑啉基聚丁二烯化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将端羧基聚丁二烯溶于有机溶剂中，得到端羧基聚丁二烯溶液；

(2)将二氯亚砜加入到端羧基聚丁二烯溶液中，在40～50℃下，磁力搅拌反应2～3小时，直至气泡停止产生；

(3)在体系中加入乙醇胺，磁力恒温搅拌反应2小时，再加入脱水剂，在110～140℃，反应3～12小时，得到端噁唑啉基聚丁二烯化合物。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，所述端羧基聚丁二烯的Mn＝3000～4800，羧酸含量为0.5mmol/g。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，所述端羧基聚丁二烯与乙醇胺的摩尔比为1:(3～13)。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，所述有机溶剂为甲苯。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，所述脱水剂为4A分子筛。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，制备得到的端噁唑啉基聚丁二烯化合物中噁唑啉基相对含量为0.8-12.5％。

本发明进一步提供了端噁唑啉基聚丁二烯化合物作为扩链剂在废旧塑料的回收改性和再利用中的应用。