[发明专利]一种含油聚双环戊二烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含油聚双环戊二烯复合材料，同时涉及该复合材料的制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚双环戊二烯(Polydicyclopentadiene，英文缩写PDCPD)是由单体双环戊二烯在催化剂的作用下聚合而成的一种兼具高抗冲性和高模量的工程塑料，其单体双环戊二烯为石油化工乙烯生产中产量较大的一种副产品。聚双环戊二烯工程塑料具有好的耐热性、抗蠕变性、尺寸稳定性、形状记忆性、耐腐蚀性、轻质等特性的材料，可用于制造各种高性能、高附加值、高档精细产品。如：交通运输业中的汽车保险杠、护板、侧板、发动机罩和车身壳体等；电气设备中的电动机、空调机等大型电气设备的壳体；运动器械中的摩托雪橇、冲浪板、高尔夫球车等的构件以及农业机械、土木建筑材料等。美国、日本、欧洲等国已实现了聚双环戊二烯的工业生产，而我国至今还没有国产牌号的聚双环戊二烯生产技术和材料。

国外现行聚双环戊二烯生产采用反应注射成型(RIM，Reaction Injection Molding)和树脂传递模塑成型(RTM，Resin Transfer Molding)工艺，此两种工艺均具有成型速度快、加工温度低、注射压力低等优越的特点。目前所使用的催化剂体系包括芳氧基钨配合物、钼、钌和锇的卡宾催化剂。其中芳氧基钨配合物催化剂必须要有助催化剂才能有效的使双环戊二烯发生聚合，属于双组分配位催化体系。因其成本较低，是目前使用较多的一种。

中国专利CN1084340C公开了一种采用双金属复合催化剂和助催化剂复合烷基铝锌卤化物制备聚双环戊二烯的方法，所得产品具有高抗冲、高弯曲模量等优点。中国专利CN101205344A公开了纳米蒙脱土载体负载钨系主催化剂在助催化剂烷基铝的共同作用下使双环戊二烯聚合制备聚双环戊二烯材料的方法。中国专利CN101597351A公开了一类聚双环戊二烯/橡胶复合材料的制备方法，所得材料具有优良的抗冲击性能。中国专利CN101987907A公开了一种聚双环戊二烯复合材料，通过加入无机纳米填料和聚合物微粒，所得复合材料在提高模量和抗冲击强度的同时，具有优良的耐水砂浆冲蚀磨损性能。但是通过上述方法得到的聚双环戊二烯复合材料在干摩擦条件下的耐磨性能较差，不能够满足市场的需求，限制了其推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种干摩擦条件下耐磨性好的聚双环戊二烯复合材料，同时具有较高的拉伸强度、抗冲击强度。

为了实现以上目的，本发明聚双环戊二烯复合材料所采用的技术方案是：一种含油聚双环戊二烯复合材料，主要是由以下重量份的原料催化共混聚合而成：双环戊二烯70-95份，润滑油5-30份；所述润滑油为石蜡油、硅油或重质液体石蜡。

本发明的含油聚双环戊二烯采用如下方法制得：

其步骤如下：

1)取配方量的双环戊二烯和润滑油混合，搅拌均匀得到双环戊二烯分散液；

2)将双环戊二烯分散液分为A、B两部分，A部分中加入双环戊二烯摩尔量0.001～0.003的主催化剂，在B部分中加入主催化剂摩尔数5-20倍的助催化剂；

3)在40-60℃条件下，将A部分和B部分原位聚合共混成型得到聚双环戊二烯复合材料。

步骤3)所述原位聚合共混成型后，在惰性气体保护下于80-200℃加热40-80分钟。

所述主催化剂为芳氧基钨催化剂，具有如下通式：

①[(ArO)_nWC1_6-n]，其中n＝1、2、3或4；或是

②[(ArO)_nWOC1_4-n]，其中n＝1至2；

两通式中ArO为多烷基取代苯氧基，其结构通式为：

其中R₁，R₂，R₃可以是氢原子，或是碳原子数为C_1-10的直链烷基或支链烷基。

所述助催化剂为烷基锡，其结构通式为H_xSnR_4-x，其中R为碳原子数为C_1-10的直链烷基或支链烷基或苯基、取代苯基；X为0或1。

本发明在聚双环戊二烯中共混润滑油制备出的聚双环戊二烯复合材料，明显的提高了复合材料在干摩擦条件下的耐磨性能，其抗磨损性能比现有技术高出2-3倍，同时保持复合材料较高的保持模量和抗冲强度，从而能用此复合材料制备出应用范围更广的制件。

具体实施方式

实施例1