高性能tpe车用脚垫及其制备方法_2

文档序号:9625841阅读:来源:国知局
醇反复洗涂去除溶剂后过滤后,于真空烘箱中约50°C下烘干约22~2地,即得氨基封端聚 酷亚胺预聚物; (2)横化聚酷亚胺-硅氧烷共聚物的制备 在完全干燥的Ξ口烧瓶中加入1摩尔的上述氨基封端聚酷亚胺预聚物W及适量间甲 酪,在惰性气体保护下揽拌,当氨基封端聚酷亚胺预聚物完全溶解后,加入0. 8~1. 2摩尔 的含硅氧烷二酢和2. 0~4. 0摩尔的催化剂,在室溫下揽拌约30min后,加热至约75~ 85 °C,反应约3. 5~4.化,再在约175~185 °C下,反应约3. 5~4.化;反应结束后,降至室 溫,把溶液倒入甲醇中,有沉淀析出;用甲醇反复洗涂去除溶剂后过滤,然后用Imol/L的盐 酸质子交换24h后,用去离子水反复洗涂3次并于真空烘箱中约50°C下烘干约22~2地, 即得横化聚酷亚胺-硅氧烷共聚物。
[0035] 在一种实施方式中,所述横化二胺选自4, 4' -二氨基二苯基-2, 2' -二横酸、4, 4' -二氨基-3, 3' -二甲基二苯甲烧-2, 2' -二横酸、4, 4' -二氨基-2, 2',3, 3'-二甲 基二苯甲烧-2, 2' -二横酸、4, 4' -二氨基-2, 2' -二甲基联苯-2, 2' -二横酸、4, 4'-二 氨基-3, 3' -二甲基联苯-2, 2' -二横酸、4, 4' -二氨基联苯-3, 3' -二横酸、2, 6'-二氨 基-1,3, 5-Ξ甲基苯横酸、3, 5-二氨基苯横酸、4, 4'-二氨基二苯酸-2, 2'-二横酸、 3, 4'-二氨基二苯酸-2, 3'-二横酸、4, 4'-二氨基-Γ',3''二苯氧基苯-5''-横酸、 3, 3' -二氨基-Γ',3' ' -二苯氧基苯-5' ' -横酸、9, 9' -双(4-氨基苯基)巧-2, 7' -二横酸、 4, 4' -二氨基-4' ',4' ' ' -二苯氧基联苯-3' ',3' ' ' -二横酸、4, 4' -二氨基-4' ',4' ' '-二苯 氧基-二苯基异丙烷-5' ',5' -二横酸或4, 4' -二氨基-Γ ',4' ' -二苯氧基-苯-2' '-横 酸、2, 2' -双(4-横酸基苯氧基)联苯横化二胺、3, 3' -双(4-横酸基苯氧基)联苯横化二 胺中的任意一种或多种;优选地,所述横化二胺为侧链型,且选自9,9'-双(4-氨基苯基) 巧-2, 7' -二横酸、2, 2' -双(苯氧基)联苯横化二胺、3, 3' -双(苯氧基)联苯横化二胺 中任意一种;更优选地,所述横化二胺为3, 3'-双(苯氧基)联苯横化二胺。
[0036] 在一种实施方式中,所述二酢选自均苯四甲酸酢、3, 4, 9, 10-巧四簇酸酢、 4, 4' -(六氣异丙締)二献酸酢、双环[2. 2. 2]辛-7-締-2, 3, 5, 6-四簇酸二酢、 3, 3',4, 4' -二苯甲酬四甲酸二酢、1,4, 5, 8-糞四甲酸二酢中的任意一种或多种;优选地, 所述二酢选自3, 4, 9, 10-巧四簇酸酢W及1,4, 5, 8-糞四甲酸二酢中的一种或两者的组合; 更优选地,所述二酢为1,4, 5, 8-糞四甲酸二酢。
[0037] 在一种实施方式中,所述含硅氧烷二酢选自1,3-二(3, 4-二簇基苯基)-1,1,3,3- 四甲基二硅氧烷二酢、端二(3, 4-二簇基苯基)聚二甲基二硅氧烷二酢W及端二(1-降 冰片烧-3, 4二簇酸酢)聚二甲基硅氧烷中的任意一种或多种。
[0038] 横化聚酷亚胺-硅氧烷共聚物与TPE体系具有良好的相容性,同时,其还可W明显 地提高脚垫的强度、阻燃性W及耐磨性,因此提供了本发明的有益技术效果。
[0039] 本申请中的横化聚苯并咪挫改性氧化石墨締是指用横化苯并咪挫预聚物对氧化 石墨締进行接枝改性处理,包括使用单组分的横化聚苯并咪挫预聚物改性氧化石墨締或使 用其他组分与横化苯并咪挫预聚物配合改性氧化石墨締。
[0040] 在一种实施方式中,所述横化苯并咪挫改性氧化石墨締由包含氨基封端苯并 咪挫预聚物、环氧硅烷偶联剂W及氧化石墨締的原料制备得到;优选地,所述氨基封端 苯并咪挫预聚物由横化二酸、非横化二酸W及四胺按摩尔比(0. 1~0. 2) :(0. 5~0. 7) :1 制备得到;更优选地,横化二酸、非横化二酸W及四胺的摩尔比为0. 1 :〇. 7 :1。
[0041] 所述横化聚苯并咪挫改性氧化石墨締可采用如下合成方法: (1) 环氧硅烷改性聚苯并咪挫预聚物的制备 称量一定质量的多聚憐酸于Ξ颈烧瓶中,连接气体入口、干燥管、气体出口和机械 揽拌器,通入惰性气体,3-5min后加入1摩尔的四胺,所述多聚憐酸与四胺的比例为 180g/10mmol,当四胺均匀地分散溶解在多聚憐酸中后,加入0. 1~0. 2摩尔的横化二酸W 及0. 5~0. 7摩尔的非横化二酸,之后加入五氧化二憐W增强对反应产物水的吸收,同时开 始揽拌升溫,升溫至200°C,在该溫度下反应20h;待反应体系溫度冷却至150°C后,倒入去 离子水中,反复洗涂去除多聚憐酸;之后将产物倒入质量分数为7%-10%的氨氧化钢水溶液 中揽拌2地,之后用去离子水反复洗涂除去氨氧化钢,将所得产物氨基封端聚苯并咪挫预聚 物在真空烘箱中6(TC下烘干备用; 在完全干燥的Ξ口烧瓶中加入氨基封端聚苯并咪挫预聚物10份,环氧型硅烷偶联剂 1~30份W及适量良溶剂,在惰性气体保护下揽拌约30min后,加热至约75~85°C反应约 化后,降至室溫,把溶液倒入甲醇中,有沉淀析出;用甲醇反复洗涂去除溶剂后过滤后,于 真空烘箱中约50°C下烘干约22~2地,即得环氧硅烷改性的聚苯并咪挫预聚物; (2) 横化聚苯并咪挫改性氧化石墨締的制备 将步骤(1)制得的环氧硅烷改性的聚苯并咪挫预聚物10份,W及氧化石墨締10~50 份加入去离子水中,加适量碱调节PH至8~10,超声约30min后,在约65~75°C下揽拌反 应约80~lOOmin后,再加入适量盐酸,调节PH至1~2,质子交换约24h后,再中和该溶 液,抽滤并去除溶剂后,即得横化聚苯并咪挫改性氧化石墨締; W上物料所用份数均为重量份。
[0042] 在一种实施方式中,所述四胺选自3,3'-二氨基联苯胺、3,3',4,4'-四氨基 二苯酸、3, 3',4, 4'-四氨基二苯讽、3, 3',4, 4'-四氨基二苯甲酬、1,2, 4, 5-四氨基苯、 1,2, 5, 6-四氨基糞中的任意一种或多种;优选地,所述四胺为3, 3' -二氨基联苯胺。
[0043] 在一种实施方式中,所述横化二酸选自2-横酸对苯二甲酸、5-横酸间苯二甲酸、 W及4,8-二横酸基-2,6-糞二甲酸中的任意一种或多种;优选地,所述横化二酸为4,8-二 横酸基-2,6-糞二甲酸。
[0044] 在一种实施方式中,所述非横化二酸选自间苯二酸、对苯二酸、4,4'-联苯二甲酸、 1,4-糞二甲酸,联苯酸(2,2'-联苯二簇酸),苯基巧满二簇酸、1,6-糞二甲酸、2,6-糞二 甲酸、4,4'-二苯基酸二甲酸、4,4'-二苯基硫酸二甲酸、己二酸W及十二烧二酸中的任意 一种或多种;优选地,所述非横化二酸为十二烧二酸。
[0045] 横化聚苯并咪挫改性氧化石墨締的加入可W有效提高脚垫的强度和耐老化性能, 因此提供本发明的有益技术效果。
[0046] 用于本申请的2, 2' -双(4-簇基苯氧基)联苯基-4, 4' -二胺,其化学结构如下:
其制备方法为: (1) 氮气保护下,在装有分水器且充分干燥的lOOmLΞ颈瓶中分别加入 2. 16g(0. 010mol)2,2' -二径基联苯胺,2. 42g(0. 020mol)对氣苯甲氯,3. 50g(0. 025mol)碳酸钟,15血N,N-二甲基乙酷胺,揽拌均匀后加热至140。用恒压滴液漏斗 缓慢滴加lOmL甲苯,在该溫度下反应4小时并将甲苯和水完全蒸出。然后再升溫至150°C 反应20小时。反应结束后将体系冷却至室溫,倒入去离子水中,有大量红褐色固体析出,抽 滤,收集滤饼,滤饼用去离子水反复洗涂,得到2, 2' -双(4-氯基苯氧基)联苯胺; (2) 在氮气保护,冰浴条件下,向充分干燥的250血Ξ颈瓶中加入6. 27g(0. 015mol) 2, 2' -双(4-氯基苯氧基)联苯胺,缓慢加入200mL60%的硫酸溶液,揽拌均匀后,缓慢加热 至80°C,并在该溫度下反应48小时。反应结束后将体系冷却至室溫,倒入去离子水中,抽 滤并收集滤饼,然后将滤饼溶于1.OOmol/L的氨氧化钢溶液中,再次抽滤,滤液加入盐酸酸 化,此时有红褐色固体析出,抽滤并收集滤饼,得到2, 2'-双(4-簇基苯氧基)联苯胺。
[0047] 2, 2' -双(4-簇基苯氧基)联苯胺的加入可W有效提高体系的交联密度,从而提高 脚垫的强度W及耐老化性,此外,苯酸结构的引入还可有效提高耐磨性,因此提供了本发明 的有益技术效果。
[0048] 本发明的术语"热膨胀微球"是一种非传统的物理发泡剂,由热塑性树脂所形成的 外壳和内包的发泡剂组成,热塑性树脂外壳通常使用1,1-二氯乙締系共聚物、丙締腊系共 聚物、丙締酸系共聚物,内含的发泡剂则主要使用异下烧或异戊烧等控类,其沸点在树脂外 壳的软化点W下。加热后微球可W膨胀40倍~100倍,低溫冷却后可W固化。由于其稳定 的发泡特性,较低的商业成本,已被广泛应用到各个领域,如印刷油墨、涂料、密封胶、鞋底、 纸制产品的固化剂等,但在通用热塑性塑料中的应用却暂未大规模应用。随着产品的不断 改善,壳体耐热溫度不断提高,已经出现了耐热170°CW上的壳体,已具备了应用于塑料的 潜力。
[0049] 在一种实施方式中,用于本申请的可膨胀微球的直径5~50μπι,优选地其直径 5~20μm,更优选地,其直径为15
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