一种基于TAIC的复合交联剂及其制备方法与流程

本发明涉及交联剂，尤其涉及一种基于taic的复合交联剂及其制备方法。

背景技术：

1、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)作为夹胶玻璃用胶膜的一种，是由非极性的乙烯单体(e)和极性的醋酸乙烯酯单体(va)通过无规共聚反应得到的。

2、分子链中va极性基团的引入使分子链的规整性下降，从而使其结晶度下降。因此，eva共聚物中va含量越高，材料的结晶度越小，柔韧性越好。va含量在1％～40％的eva共聚物被称为eva树脂，主要用在农用薄膜、胶黏剂、防腐涂层、建筑玻璃、光伏封装材料的胶接等领域。主要是由于这种eva树脂具有高柔顺性、高透明性、优良的耐酸碱性、较高的相容性以及可回收性等。

3、影响eva性能的因素主要包括：(1)分子链支化度的影响，eva共聚物的链段上引入ch3coo-极性基团，使得分子链的结晶度下降。(2)eva共聚物的分子量分布越宽时，分子链越容易发生纠缠，因此，当它发生形变时吸收的能量越多，eva共聚物的弹性就越好；当其发生剪切形变且剪切作用较小时，其长链分子越不容易发生移动，其粘度越大；当其发生剪切形变且剪切作用较大时，其表现流动性能越好。此外，分子量分布越宽，eva共聚物的抗应力断裂、熔融粘度、刚度等性能也有较大提高。(3)va含量的影响，极性基团va的含量越高，eva共聚物的结晶度越小，极性越高，eva胶膜的粘结性能越好。

4、eva胶膜对无机玻璃有很强的粘结力，具有坚韧、透明、耐温、耐寒、粘结强度大、断裂伸长率高的特性，是当前世界上制造安全夹层玻璃理想而经济的粘合材料。然而eva胶膜的力学性能有限，且胶膜的极性限制了其水汽阻隔性能。为了进一步提高eva胶膜的力学性能和耐湿热性能，可以采用添加交联剂提交其交联度的方法。

5、交联剂通过化学键或配位键与稠化剂发生交联反应，使体系中稠化剂各分子连结成网状体型结构，进一步增稠形成典型的粘弹冻胶。交联剂对体系的成胶速度、耐温稳定性和剪切稳定性都有较大的影响。

6、目前比较常见的方法是添加taic交联剂，taic是一种含芳杂环的多功能烯烃单体，广泛用于多种热塑塑料、离子交换树脂、特种橡胶的交联剂、改性剂和助硫化剂等，以及光固化涂料、光敏抗蚀剂、阻燃剂等的中间体，是一种用途十分广泛的新型高分子材料的助剂，市场需求日益扩大。但是仅添加taic交联剂所制备的eva胶膜的机械性能和耐湿热性能有所欠缺，不能满足更高标准的市场化需求。

7、于是，发明人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有技术及缺失予以研究改良，提供一种基于taic的复合交联剂及其制备方法，以期达到更具有实用价值的目的。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种基于taic的复合交联剂及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于taic的复合交联剂，所述复合交联剂由以下重量份的原材料制作而成：

4、taic 35-55份、三羧基氮丙啶15-25份、3-(羧甲基氨基甲基)-4-羟基苯甲酸8-16份、n，n′-亚甲基双丙烯酰胺12-24份、过氧化物0.5-1.5份、复合催化剂3-8份。

5、优选地，所述taic的制备方法包括以下步骤：

6、s1、以异氰脲酸和氢氧化钠为原料，制备异氰脲酸三钠盐；

7、s2、以异氰脲酸三钠盐为起始原料，添加催化剂，在疏质子溶剂中，与氯丙烯发生三取代反应合成taic。

8、整个过程，反应体系基本呈中性，能有效的抑制氯丙烯水解，产品纯度和收率较高，产品易分离，且选用的疏质子溶剂可循环使用，工业化生产成本较低。

9、由异氰脉酸三钠为原料与氯丙烯反应的方程式如下:

10、

11、优选地，所述催化剂选用铜盐、溴化钾或三乙胺中的一种或几种。

12、优选地，所述疏质子溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈或甲基乙酰胺中的一种或几种。

13、优选地，所述过氧化物选用异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化甲基乙基酮中的一种或几种。

14、优选地，所述复合催化剂的制备方法包括以下步骤：

15、将二乙烯三胺、n-羟基邻苯二甲酰亚胺、3-氨基-4-甲基苯酚按照质量比1:1.1-1.3:2.1-2.5进行混合。

16、一种基于taic的复合交联剂的制备方法，包括以下步骤：

17、s1、助交联剂的制备

18、将15-25份的三羧基氮丙啶、8-16份的3-(羧甲基氨基甲基)-4-羟基苯甲酸依次投入反应釜，通入氩气后，在25-35℃下搅拌1-2.5h，并加入0.5-1.5份的过氧化物和3-8份的复合催化剂混合均匀，连续反应1-2h，制得助交联剂；

19、s2、将s1制备的助交联剂、n，n′-亚甲基双丙烯酰胺加入至taic中，并混合均匀后，即得复合交联剂。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、1、将本发明制备的复合交联剂应用于eva胶膜体系中，taic分子结构中三个不饱和键与eva在过氧化物的引发下聚合形成网状立体结构，其中有eva分子自聚、taic分子的自聚以及eva与taic的共聚，尤其是taic比较容易自聚，taic的自聚限制了eva胶膜固化交联后的性能；但由于n，n′-亚甲基双丙烯酰胺分子结构中具有两个不饱和键及两个仲胺氢，n，n′-亚甲基双丙烯酰胺不仅能与eva共聚，其中的两个仲胺氢可促进taic与eva分子的共聚，抑制taic自聚，eva-taic共聚物与eva-n，n′-亚甲基双丙烯酰胺共聚物在过氧化物固化剂的作用下通过仲胺连接可以形成互穿网络结构聚合物，从而显著提高eva体系的机械性能及耐湿热性能。

22、2、本发明助交联剂中的三羧基氮丙啶在结构上存在较大张力，活性较高，分子存在大量的基团，常温25-35℃下能分别与羧基、氨基和羟基反应，尤其是在复合催化剂的催化作用下与3-(羧甲基氨基甲基)-4-羟基苯甲酸生成不溶性的网状结构交联产物，可以极大的提高材料的强度和力学性能，二乙烯三胺、n-羟基邻苯二甲酰亚胺、3-氨基-4-甲基苯酚按照所述质量比混合之后，作为复合高效催化烯，具有反应条件温和、催化效率高和选择性好等优点。

23、3、本发明taic交联剂、助交联剂和n，n′-亚甲基双丙烯酰胺三者之间能够协同增效，能够显著提升eva胶膜的机械性能和耐湿热性能。

技术特征：

1.一种基于taic的复合交联剂，其特征在于，所述复合交联剂由以下重量份的原材料制作而成：

2.根据权利要求1所述的一种基于taic的复合交联剂，其特征在于，所述taic的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种基于taic的复合交联剂，其特征在于，所述催化剂选用铜盐、溴化钾或三乙胺中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的一种基于taic的复合交联剂，其特征在于，所述疏质子溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈或甲基乙酰胺中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种基于taic的复合交联剂，其特征在于，所述过氧化物选用异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化甲基乙基酮中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种基于taic的复合交联剂，其特征在于，所述复合催化剂的制备方法包括以下步骤：

7.一种基于taic的复合交联剂的制备方法，制备如权利要求1-6任意一项所述的复合交联剂，其特征在于，还包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于TAIC的复合交联剂及其制备方法，所述复合交联剂由以下重量份的原材料制作而成：TAIC 35‑55份、三羧基氮丙啶15‑25份、3‑(羧甲基氨基甲基)‑4‑羟基苯甲酸8‑16份、N，N′‑亚甲基双丙烯酰胺12‑24份、过氧化物0.5‑1.5份、复合催化剂3‑8份。所述TAIC的制备方法包括以下步骤：S1、以异氰脲酸和氢氧化钠为原料，制备异氰脲酸三钠盐；S2、以异氰脲酸三钠盐为起始原料，添加催化剂，在疏质子溶剂中，与氯丙烯发生三取代反应合成TAIC。整个过程，反应体系基本呈中性，能有效的抑制氯丙烯水解，产品纯度和收率较高，产品易分离，且选用的疏质子溶剂可循环使用，工业化生产成本较低，具有较高的社会使用价值和应用前景。

技术研发人员：赵卫平,时爱云
受保护的技术使用者：合肥安邦化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15