[发明专利]嵌段共聚物及其制备方法和应用以及尼龙/PPS共混材料

说明书

本发明涉及高分子材料领域，公开了一种嵌段共聚物及其制备方法和应用以及尼龙/PPS共混材料。该嵌段共聚物包括式(1)所示第一结构单元形成的第一链锻和式(2)所示第二结构单元形成的第二链锻；R₁和R₃各自独立地为氢或者C₁‑C₅的直链或支链烷基，R₂为羟基或者C₁‑C₈的直链或支链烷氧基。将所述嵌段共聚物作为增容剂应用到尼龙/PPS共混材料中，能够提高两种聚合物的相容性，得到兼具更高韧性和刚性，以及耐热性能良好的尼龙/PPS共混材料。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体地，涉及一种嵌段共聚物及其制备方法和应用以及尼龙/PPS共混材料。

背景技术

聚苯硫醚(PPS)是一种综合性能良好的耐高温热塑性工程塑料，其熔点为285-300℃，结晶度在55-65％，空气中热分解的起始温度高达450℃。 PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃特性，并且还具有均衡的物理机械性能，优良的尺寸稳定性和电性能，被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。同时，PPS还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料，在电子电器、航空航天、汽车运输等领域实现应用。

PPS具有很多优良性能，但是作为特种工程塑料仍然存在着不足之处，主要体现在以下几个方面：(1)由于分子结构单一，主链仅由苯环和硫原子构成，分子链运动困难，致使PPS制品脆性大，韧性较低；(2)结构高度对称，导致PPS结晶度较高，成型加工对设备的温度要求较高；(3)PPS在熔融过程中粘度不稳定(主要原因在于，在空气中加热会产生氧化交联)。因此，降低加工温度，减少热降解、热氧化，同时增加韧性，是对PPS进行改性的主要目标。

尼龙(PA)具有高韧性、耐磨损、自润滑、自熄性、耐油和耐腐蚀等优良的综合性能。为了满足越来越高的应用要求，对尼龙进行改性，使其向高抗冲、低吸水性、高性能化方向发展是目前主要的研究方向。尼龙合金化(即，在尼龙中掺混其它聚合物)是实现尼龙高性能和广泛应用的主要途径，成为改性工程塑料发展的主流，而合金制备过程中的尼龙与其它聚合物的相容性差是阻碍尼龙合金发展的关键问题。

PPS与PA不相容，但两者的熔度参数接近，因而在高温加工过程中相容，可以得到混合均匀的共混材料，是一种较成熟的共混体系。但两者之间还是一种不相容体系，会带来加工的困难，致使材料的强度等性能达不到理想效果。因此需要引入增容剂，将两者的性能充分的结合起来，得到新的材料。

增容剂是指借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂。增容剂分为反应型和非反应型增容剂两种。反应型增容剂是指本身含有反应基团的增容剂，在聚合物共混时能够与其他聚合物发生化学反应，产生化学键来使聚合物和增容剂之间产生较强的结合力而达到增容的效果。常见的增容剂有马来酸酐型、丙烯酸型以及环氧型等增容剂，前述增容剂虽然已广泛应用在尼龙合金中，但由于PPS和PA 分子之间的结构差异较大，上述增容剂对于两种聚合物之间的增容效果有限，两种聚合物材料之间的相容性仍有待提高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中尼龙与PPS相容性差的问题，从而提供一种嵌段共聚物及其制备方法和应用以及尼龙/PPS共混材料。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种嵌段共聚物，该嵌段共聚物包括式(1)所示第一结构单元形成的第一链锻和式(2)所示第二结构单元形成的第二链锻：

其中，R₁和R₃各自独立地为氢或者C₁-C₅的直链或支链烷基，R₂为羟基或者C₁-C₈的直链或支链烷氧基；

所述第一链段和第二链段的聚合度之比为0.1-10：1；