[发明专利]一种支化多功能助剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种支化多功能助剂及制备方法，该助剂主要制备方法如下：将三官能团不饱和丙烯酸酯类单体滴加到装有多元胺类单体的反应器中，于5‑10℃，氮气保护下，反应1‑2小时。然后再滴加丙烯酸酯类单体和甲醇的混合液，在25‑35℃反应4‑6小时后，于130‑150℃下，水泵减压蒸馏4‑8小时，得端胺基支化物。将端胺基支化物加入到硬脂酸类单体和催化剂的熔融混合体系中，于150‑230℃下反应6‑8小时，得所述支化多功能助剂。在聚合物基复合材料体系中，该助剂使用重量份数为0.6时，可以显著降低复合材料的熔体粘度，提高复合材料的流动性和加工性能，提高复合材料的宏观性能，改善滑石粉在基体中的分散性能，体现出了集偶联、分散、润滑和光亮于一体的多功能助剂特点。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种支化多功能助剂及制备方法。

背景技术

高分子材料在日常生活和工业生产中得到了越来越广泛的应用。随着社会需要的发展，高分子基复合材料成为了研究的热点，是目前者重发展的新材料方向之一。在高分子基复合材料研究过程中，助剂的选择和使用是至关重要的，因为提高和改善复合材料的性能，使复合材料具有不同的功能性，都与助剂的种类和用量息息相关。应用于高分子材料中的助剂众多，例如增塑剂、填充剂、阻燃剂、偶联剂、抗氧剂、分散剂等等。在高分子基复合材料开发过程中，繁多的助剂除了给配方设计者带了复杂的工作外，而对于生产者来说，助剂称量的准确性、工作环境的清洁性，劳动强度等等都带了非常的大的挑战。为了降低劳动强度、提高生产效率、改善操作环境，助剂的多功能化已经提高了研究工作者的议事日程上。目前，多功能助剂的制备主要有两个途径：第一是采用助剂包的形式，即几种助剂通过简单的物理混合后，得到一种复合助剂，例如公开号CN 105273238 A和CN 103421260 A、CN106084295 A等专利公开的多功能塑料助剂都属于这类。第二是通过分子设计，在助剂分子上引入不同功能基团，使助剂具有不同的功能化，例如公开号CN 104059198 A专利公开的一种塑料助剂属于这类助剂。后者是未来多功能助剂发展的主要方向。

目前，市场研发和使用的高分子材料用多功能助剂主要是线型低分子物质，如文献(宋正辉等.一种多功能塑料助剂的合成与应用.宁波工程学院，2015，27(1)：6-11。)合成的多功能塑料助剂就是两种单体在引发剂作用下，制备出了一种具有不同极性和活性基团的线型分子多功能塑料助剂。这种助剂对聚合物复合材料流动性有明显改善的同时，对滑石粉在PP基体中也有一定的分散作用。但是这类助剂分子量相对较低，提高聚合物基复合材料的流动性能力有一定的限制。另外，这类助剂由于分子链上活性基团的含量较少，所以对无机填料在聚合物基体中的分散能力也具有一定的局限性。

超支化聚合物是一种新兴的高分子材料，具有三维立体结构、分子结构较规整、相对分子质量分布很窄的特点。具有类似球形的紧凑结构，分子链缠结少，因而粘度随相对分子质量的增加变化较小，超支化聚合物具有良好的溶解性，较低的熔体粘度。另外，由于分子中带有许多官能端基，相对于线性聚合物表面官能团密度极高。由于这些特征使在聚合物复合材料应用中具有很好的吸引力，它的特殊结构使得其在提高复合材料的物理性质上具有很大的潜力，如加工性、机械性能、填料分散性能等。公开号CN 105331078 A、CN105295015 A、CN 105348542 A等专利公开了一系列超支化塑料助剂。公开的这些助剂制备方法，功能化比较少，对复合材料中的填料分散性效果不佳。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种支化多功能助剂及制备方法，该助剂显示出具有集偶联、润滑、分散等性能于一体的多功能性。

本发明提供了一种支化多功能助剂，该助剂主要由以下重量份的原料制成：端胺基支化物10至30重量份数、硬脂酸类单体90至70重量份数、催化剂0.1至2.5重量分数。

进一步的，所述端胺基支化物主要由以下重量份的原料制成：多元胺类单体90至99.5重量份数、三官能团不饱和丙烯酸酯类单体0.5至10重量份数、丙烯酸酯类单体40至80重量份数和无水甲醇40至80重量分数。