[发明专利]碳化二亚胺类聚合物及其制备方法和含其的聚合物材料

说明书

本发明公开了一种碳化二亚胺类聚合物及其制备方法和含其的聚合物材料，碳化二亚胺类聚合物的结构式如式I所示，其制备方法包括如下步骤：双[3‑异丙烯基‑二甲基苄基]碳化二亚胺与有机溶剂的混合物中，加入引发剂，在30℃～60℃的温度下，加聚反应2～5小时。本发明的含碳化二亚胺类聚合物的聚合物材料包括碳化二亚胺类聚合物和含酯类聚合物的材料。本发明的碳化二亚胺类聚合物具优异的热稳定性，加工过程中不易分解，软化点高，可实现与塑料粒子的简单共混，减少了加工难度；其与材料有非常好的相容性，使用过程中不易发生迁移；其制备方法可在相对温和的条件下得到大分子量的聚合物；含其的聚合物材料抗老化性能高、机械性能强。

技术领域

本发明涉及一种碳化二亚胺类聚合物及其制备方法和含其的聚合物材料。

背景技术

碳化二亚胺类化合物已经被证明可作为优良抗水解稳定剂应用于热塑性塑料、多元醇、聚氨酯等一系列材料中。这类材料最明显的特征是分子结构中都含有酯键，酯键的存在导致这类材料在潮湿或较高的温度下，容易发生酯键的断裂，形成端羧基。端羧基进一步催化水解加快了分子链的断裂，使得材料的使用性能大大下降。而碳化二亚胺类化合物的存在可以消除聚合物中的残留酸和端羧基，抑制水解的发生，不仅大大地延长了材料的使用寿命，而且在某种程度上也提升了聚合物材料的使用性能。

目前，常见的碳化二亚胺类化合物大体上分为单体型碳化二亚胺和聚合型碳化二亚胺两大类。常见的单体型和聚合型碳化二亚胺主要是通过单体型异氰酸酯或二异氰酸酯在环磷烯氧化物、磷啶或环磷烯硫化物类催化剂的催化作用下合成得到。如已经公布的CN105209585和CN 107001245 A中涉及到的两类具有代表性的碳化二亚胺化合物均是采用杂环磷化合物类催化剂生产得到。CN 106458865 A涉及到一种双[3-异丙烯基-二甲基苄基]碳化二亚胺新的合成方法，采用新型的碱性铯盐，大大提高了双[3-异丙烯基-二甲基苄基]碳化二亚胺的生产收率，为双[3-异丙烯基-二甲基苄基]碳化二亚胺的工业化生产提供了可能性。但双[3-异丙烯基-二甲基苄基]碳化二亚胺本身是单体型碳化二亚胺，热稳定性不佳，在个加工过程中，特别是用于如PET、PA和PC等加工温度要求较高的场合时容易发生降解而失效，同时加工过程中会因为降解释放大量小分子物质对环境造成污染。并且该碳化二亚胺化合物添加到聚合物中，与聚合型碳化二亚胺类化合物相比，相容性差，容易发生迁移。

发明内容

本发明为了解决现有技术中碳化二亚胺类抗水解稳定剂热稳定性不佳、与聚合物相容性差的、其聚合物材料抗老化性能不高、机械性能不强的缺陷，从而提供了一种碳化二亚胺类聚合物及其制备方法和含其的聚合物材料。

本发明的目的之一在于，提供了一种碳化二亚胺类聚合物，所述碳化二亚胺类聚合物为聚双[3-异丙烯基-二甲基苄基]碳化二亚胺，其结构式如式I所示：

其中，所述碳化二亚胺类聚合物的数均分子量为5000～30000g/mol，聚合度为14～84。

较佳地，数均分子量为10000～20000g/mol，聚合度为28～56。

本发明中，数均分子量的大小影响了聚合物在基材中的迁移性和相容性，若分子量过小，则聚合物的热降解性能下降，容易从基材中迁移析出；若分子量过大，会导致与基材聚合物相容性变差。

本发明中，所述碳化二亚胺类聚合物作为酯类抗水解稳定剂，具有优异的热稳定性，加工过程中不易分解，软化点高，其玻璃化转变温度150～160℃，可实现与塑料粒子的简单共混，减少了加工难度。一般来讲，所述碳化二亚胺类聚合物的软化点为145～160℃，软化点优选152～155℃的碳化二亚胺类聚合物。

本发明中，所述碳化二亚胺类聚合物作为抗水解稳定剂，属于聚合型抗水解稳定剂，能够与材料有非常好的相容性，使用过程中不易发生迁移。