[发明专利]应用于各种弹体制品加工的相容剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于各种弹体制品加工的相容剂的制备方法。

背景技术

在各种弹体如热塑性弹体和橡胶制品加工过程中，都需要加入碳酸钙、滑石粉、高岭土等无机填料，这样可以提高制品的刚性和耐热性，也可以降低制品的成本。

当无机材料和聚合物相共混时，由于两相界面的张力过大，两相间缺乏亲和力，界面粘合力低，力学性能大幅度降低，导致在加工和使用过程中会出现分层或断裂现象。相容剂的作用就是以界面活性剂的形式分布于聚合物与填料的两相界面处，使界面张力降低。相容剂的作用一方面提高了共混的分散度，使分散相颗粒细微化和均匀分布；另一方面，加强了共混物两相间的粘合力，使不同相之间能更好的传递所受的应力，使呈热力学不相容的共混物成为工艺相容的共混物。

目前，在各种弹体制品如热塑性弹体或橡胶制品加工中普遍采用钛酸酯、铝酸酯类物质做相容剂。用这些物质作相容剂制成的热塑性弹体或橡胶制品存在出现分层和断裂的现象，而且钛酸酯、铝酸酯类物质的相容剂价格较高，增加了热塑性弹体或橡胶制品的成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述缺陷，提出一种应用于各种弹体制品加工的相容剂的制备方法。本发明的另一目的是提供一种应用于各种弹体制品加工的相容剂在提高热塑性弹体制品表面光泽度和机械强度方面的应用；本发明的又一目的是提供一种应用于各种弹体制品加工的相容剂在提高橡胶制品强度和韧性方面的应用；本发明还有一个目的是提供一种应用于各种弹体制品加工的水性相容剂在铸造作业中作为型砂粘合剂的应用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为，相容剂的制备方法按如下步骤完成：该相容剂以液体聚丁二烯和α，β-烯键不饱和二羧酸为原料，其制备步骤首先在有溶剂或没有溶剂存在情况下将两种原料混匀，在混匀的物料中加入抗氧剂，对上述制备的物料通入氮气，去除其中的氧气，启动搅拌，使上述混匀物料缓慢升温至100-250℃，反应5-15小时，制备本发明的相容剂；将制备的相容剂加入中和剂，可进一步制备水性相容剂。

本发明所使用的液体聚丁二烯为1，2-结构液体聚丁二烯，其1，2-结构为50-95％，以及1，4-结构聚丁二烯，其1，4-结构为60-95％，还包括端羟基液体聚丁二烯，端羧基液体聚丁二烯等。上述液体聚丁二烯的分子量的范围为200-10,000。

本发明所用的α，β-烯键不饱和二羧酸为下列结构：上式中的x和y是氢原子或烷基，并且可以是相同的或不相同的。A和B是羟基、烷基或是A与B键合形成的醚键。所说的α，β-烯键不饱和二羧酸化合物还包括不饱和二羧酸形成的酐。上述化合物包括马来酸、马来酸酐、柠康酸、柠康酸酐、1，2-二乙基马来酸酐，还包括马来酸酯如单甲基马来酸酯、二甲基马来酸酯、二乙基马来酸酯等。这些化合物分子中有12个碳或低于12个碳原子的优选使用。

液体聚丁二烯占的重量比为60-98％，α，β-烯键不饱和二羧酸占的重量比为40-2％。

本发明所使用的抗氧剂或抗凝胶剂为β-苯基二胺类衍生物、邻苯二酚类化合物、苯三酚类化合物、喹啉类衍生物、N-亚硝胺类化合物、萘酚类衍生物。本发明所使用的抗氧剂或抗凝胶剂包括N-异丙基-N’-苯基对苯二胺，N-环乙基-N’-苯基对苯二胺、N-N’-二-β苯基对苯二胺、N-苯基-N’-辛基对苯二胺、N-N’-二-正丁基-对苯二胺，N-N’-二-叔丁基-对苯二胺，N，N’-二苯基-对苯二胺，N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺，N-N’-二-β-萘基对苯二胺，2，6-二叔丁基苯酚，2，6-二叔丁基对甲基酚，抗氧剂2.4.6，抗氧剂1076，萘酸铜中的至少一种或几种混合使用。

抗氧化剂的加入量为液体聚丁二烯重量的0.1-5％。

本发明的相容剂的制备工艺中，所述的将原料和抗氧剂混匀的物料通入氮气去除氧气的步骤，也可以通入二氧化碳或其他类似的气体，还可以采用常用的去除氧气的方法。

本发明的相容剂的制备工艺的反应温度为100-250℃，优选为150-220℃。

本发明的方法可以根据需要在有溶剂或没有溶剂的条件下进行。若使用溶剂，所使用的溶剂包括邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、混合二甲苯、甲苯的有机溶剂至少一种或几种混合使用。

本发明的相容剂可根据需要进一步制成水溶性相容剂，方法是将按上述步骤制得的相容剂加入中和剂中和，使其pH值为7-10，所用的中和剂包括氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、有机胺如一乙醇胺、三乙醇胺、一乙基胺、三乙基胺或其他类似物。