包含具有非官能芳族端基的聚合物的复合材料的制作方法_5

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br>[0089]实施例2 :液态橡胶的制备
[0090] 如下所述,在连续流搅拌容器反应器(CFSTR)中,通过自由基聚合制备液态橡胶。 制备了包含BA(200. 2克)、MMA(200. 2克)、GMA(22. 23克)和DTPB(4%,以单体的重量为基 准计,16. 90克)的单体混合物。将该混合物与溶剂/链转移剂(二甲苯181. 13克,占总反 应混合物的30重量%)加入玻璃容器中,其中所述混合物进行了脱气,并在惰性气氛(氮 气)下储存。通过grove阀以外部方式将反应器的压力设定在125psi。混合物用惰性气体 (氮气)吹扫,然后脱气并在氮气保护下储存。反应器温度在200°C稳定后的几秒钟内,通 过高容量泵将所述单体混合物连续引入所述反应器中(流速=60克/分钟)。在反应过程 中,整个混合物以300rpm的转速搅拌。该混合物在10分钟内聚合,得到92-95重量%的单 体转化率。通过真空除挥发分操作除去残余的单体和溶剂,制得最终产物聚合物:重量比为 47. 5/47. 5/5 的p(BA/MMA/GMA)。
[0091] NMR谱表明产物由以下组分组成:约1. 15摩尔源自BA的端部单元,7. 57摩尔源自 BA的内部单元,0. 65摩尔源自GMA的内部单元,0. 53摩尔源自二甲苯,以及5. 68摩尔源自 甲基丙烯酸甲酯的内部单元。还存在源自甲基丙烯酸甲酯的端部单元。NMR谱还显示苄基 (源自二甲苯)被引入所述聚合物链中。另外,甲基丙烯酸甲酯单元也以甲基丙烯酸甲酯二 聚体的形式结合入该聚合物中。在聚合物链中未检测到引发剂链段。
[0092] 实施例3 :液态橡胶的制备
[0093] 根据U.S. 2003/0022992A1所述的步骤,使用连续流反应器制备了液态橡胶。将单 体(BA、MMA和GMA)、引发剂(3, 4-二甲基-3, 4-二苯基丁烷,通常占单体的4重量% )和溶 剂(二甲苯,占总反应混合物的20重量% )混合起来,加入用氮气吹扫的玻璃容器中。吹 扫之后,对该混合物进行脱气,保持在氮气保护下。然后该混合物以12克/分钟的速率泵 抽通过一系列过滤器,进入600毫升的CFSTR中,在其中使所述单体共聚,制得液态橡胶聚 合物产物。反应条件如下:温度:260-300 ;压力300-800psi;反应物流速:10-15克/分钟; 在反应器中的停留时间:40-60分钟。单体转化为聚合物的转化率通常为92-95重量%。通 过真空脱挥发分操作除去了残余的单体和溶剂,制得重量比为80. 8/14. 2/5的p(BA/MMA/ GMA) 〇
[0094] 实施例4:液态橡胶的制备
[0095] 通过用于液态橡胶D的步骤制备液态橡胶,其不同之处在于,使用二甲苯作为溶 剂,其用量占总反应混合物的20重量%,制得重量比为47. 5/47. 5/5的p(BA/MMA/GMA)。
[0096] 比较例5:热塑性材料w/o液态橡胶
[0097] 在Collin电加热双辊研磨机上,在175°C的温度下对200克聚丙交酯聚合物(购 自NatureWorksLLC,PLA2002D)处理5分钟。然后在180°C下对制得的材料压制5分钟, 制成1/8英寸的片材。在室温下冷却该片材4. 5分钟,然后取出固体板,切割成试片,根据 ASTM标准测试步骤进行评价。净相树脂板的物理性质和机械性质列于表1。
[0098] 实施例6 :复合材料的制备
[0099] 将180克聚丙交酯聚合物(PLA2002D)与20克根据实施例1制备的液态橡胶混 合起来。该混合物在Collin电加热双辊研磨机上、在175°C下熔融混合5分钟。完成的时 候,然后在180°C下对该混合物压制5分钟,制成1/8英寸的片材。该片材在室温下冷却4. 5 分钟,然后取出固体板,切割成试片,根据ASTM标准测试步骤进行评价。净相树脂板的物理 性质和机械性质列于表1。
[0100] 实施例7:复合材料的制备
[0101] 将170克聚丙交酯聚合物(PLA2002D)与30克根据实施例1制备的液态橡胶混 合起来。该混合物在Collin电加热双辊研磨机上、在175°C下熔融混合5分钟。完成的时 候,然后在180°C下对该混合物压制5分钟,制成1/8英寸的片材。该片材在室温下冷却4. 5 分钟,然后取出固体板,切割成试片,根据ASTM标准测试步骤进行评价。净相树脂板的物理 性质和机械性质列于表1。
[0102] 比较例8 :复合材料的制备
[0103] 将180克聚丙交酯聚合物(PLA2002D)与20克液态橡胶(47. 5BA/47. 5MMA/5GMA) 混合起来。该混合物在Collin电加热双辊研磨机上、在175°C下熔融混合5分钟。完成的 时候,然后在180°C下对该混合物压制5分钟,制成1/8英寸的片材。该片材在室温下冷却 4. 5分钟,然后取出固体板,切割成试片,根据ASTM标准测试步骤进行评价。观察到该板是 光学透明的,说明所述液态橡胶可混溶在固态的热塑性材料中。净相树脂板的物理性质和 机械性质列于表1。
[0104] 比较例9:复合材料的制备
[0105] 将170克聚丙交酯聚合物(PLA2002D)与30克液态橡胶(47. 5BA/47. 5MMA/5GMA) 混合起来。该混合物在Collin电加热双辊研磨机上、在175°C下熔融混合5分钟。完成的 时候,然后在180°C下对该混合物压制5分钟,制成1/8英寸的片材。该片材在室温下冷却 4. 5分钟,然后取出固体板,切割成试片,根据ASTM标准测试步骤进行评价。观察到该板是 光学透明的,说明所述液态橡胶可混溶在固态的热塑性材料中。净相树脂板的物理性质和 机械性质列于表1。
[0106] 表 1
【主权项】
1. 一种复合材料,该复合材料包含: 热塑性材料; 液态橡胶; 所述液态橡胶的玻璃化转变温度低于25°C,重均分子量多1069克/摩尔,包含具有一 种或多种非官能芳族端基的聚合物链;所述热塑性材料是热塑性聚合物,所述液态橡胶可 与液态的所述热塑性材料混溶,与固态的所述热塑性材料不混溶, 所述液态橡胶包含源自以下共聚单体的单元=C1-C2tl烷基(甲基)丙烯酸酯;及其组 合;所述液态橡胶还包含源自以下能够交联的单体的聚合单元:(甲基)丙烯酸羟乙基酯; (甲基)丙烯酸-2-羟丙基酯;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;烷氧基硅烷;及其组合。
2. 如权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述复合材料包含5-80重量%液态橡 胶。
3. 如权利要求1所述的复合材料,其特征在于,其还包含选自以下的添加剂:抗氧化 剂、填料、颜料、润滑剂、增塑剂、紫外稳定剂、热稳定剂、阻燃剂、抗静电剂以及它们的组合。
4. 一种产品,其包含权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述产品选自:包装材 料、车辆部件、食品托盘、手机外壳和电子设备外壳。
5. -种制备复合材料的方法,该方法包括: (a) 提供热塑性材料; (b) 提供液态橡胶; (c) 将所述液态橡胶与热塑性材料混合起来; 所述液态橡胶的玻璃化转变温度低于25°C,重均分子量多1069克/摩尔,包含具有一 种或多种非官能芳族端基的聚合物链;所述液态橡胶可与液态的所述热塑性材料混溶,与 固态的所述热塑性材料不混溶, 所述液态橡胶包含源自以下共聚单体的单元=C1-C2tl烷基(甲基)丙烯酸酯;及其组 合;所述液态橡胶还包含源自以下能够交联的单体的聚合单元:(甲基)丙烯酸羟乙基酯; (甲基)丙烯酸-2-羟丙基酯;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;烷氧基硅烷;及其组合。
6. 如权利要求5所述的方法,其特征在于,该方法还包括用挤出、吹塑、注塑、砑光、热 成形和拉挤中的至少一种操作对所述复合材料进行处理。
7. 如权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(a)提供热塑性材料,包括提供液态单 体;该方法还包括(d)通过使所述液态单体聚合而使所述热塑性材料转化为固态;所述液 态橡胶可混溶在所述液态单体中,不可混溶在固态的所述热塑性材料中。
8. 如权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(a)提供热塑性材料,包括提供液态低 聚物;该方法还包括(d)通过使所述液态低聚物聚合而使所述热塑性材料转化为固态;所 述液态橡胶可混溶在所述液态低聚物中,不可混溶在固态的所述热塑性材料中。
9. 如权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(a)提供热塑性材料,包括提供熔融的 热塑性聚合物;该方法还包括(d)通过冷却所述熔融的热塑性聚合物而使所述热塑性材料 转化为固态;所述液态橡胶可混溶在所述熔融的热塑性聚合物中,不可混溶在固态的所述 热塑性材料中。
10. -种改进热塑性材料的韧性的方法,该方法包括: 提供热塑性材料和液态橡胶的组合; 所述液态橡胶的玻璃化转变温度低于25°C,重均分子量多1069克/摩尔,包含具有一 种或多种非官能芳族端基的聚合物链;所述液态橡胶可与液态的所述热塑性材料混溶,与 固态的所述热塑性材料不混溶,所述组合的热塑性材料与液态橡胶的韧性大于不含所述液 态橡胶的热塑性材料的韧性, 所述液态橡胶包含源自以下共聚单体的单元=C1-C2tl烷基(甲基)丙烯酸酯;及其组 合;所述液态橡胶还包含源自以下能够交联的单体的聚合单元:甲基)丙烯酸羟乙基酯; (甲基)丙烯酸-2-羟丙基酯;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;烷氧基硅烷;及其组合。
【专利摘要】包含具有非官能芳族端基的聚合物的复合材料。提供了一种复合材料,该复合材料包含:热塑性材料;液态橡胶;所述液态橡胶的玻璃化转变温度低于25℃,重均分子量≥1069克/摩尔,包含具有一种或多种非官能芳族端基的聚合物链;所述热塑性材料是热塑性聚合物,所述液态橡胶可与液态的所述热塑性材料混溶,与固态的所述热塑性材料不混溶,所述液态橡胶包含源自以下共聚单体的单元:C1-C20烷基(甲基)丙烯酸酯;及其组合;所述液态橡胶还包含源自以下能够交联的单体的聚合单元:(甲基)丙烯酸羟乙基酯;(甲基)丙烯酸-2-羟丙基酯;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;烷氧基硅烷;及其组合。
【IPC分类】C08L33-08, C08J5-00, C08L67-04, C08L101-02
【公开号】CN104693658
【申请号】CN201410857186
【发明人】B·阿兹弥布, E·E·拉弗勒, 周春雄, N·A·莫蒙
【申请人】罗门哈斯公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2007年9月14日
【公告号】CN101153093A, EP1918317A2, EP1918317A3, EP1918317B1
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