專利名稱：一種接枝聚苯醚樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚苯醚樹脂領(lǐng)域，具體涉及一種接枝聚苯醚樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚苯醚是一種綜合性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，因其具有優(yōu)異的耐高低溫性、良好的力學(xué)性能，耐疲勞、低吸水，尺寸穩(wěn)定性好，有較高的抗蠕變性能，使用溫度范圍寬，突出的耐水和耐蒸汽性能，良好的阻燃性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、辦公器械等領(lǐng)域。但由于聚苯醚制品容易發(fā)生應(yīng)力開裂，且熔體流動(dòng)性較差，成型加工困難，價(jià)格較高這些都使聚苯醚的應(yīng)用范圍受到很大的限制。為了克服聚苯醚以上缺點(diǎn)，拓寬聚苯醚的應(yīng)用領(lǐng)域，目前最常用的方法是對(duì)聚苯醚進(jìn)行改性，主要的改性方法是共混、玻纖增強(qiáng)、填充增強(qiáng)、增韌等。由于聚苯醚是一種非極性聚合物，與一些極性聚合物共混是不相容的，所以需要用接枝單體與聚苯醚樹脂共聚形成含有極性基團(tuán)的接枝聚苯醚，才能與其他極性聚合物形成相容好的共混合金。目前接枝聚苯醚主要采用溶液接枝法和反應(yīng)擠出法制備。溶液接枝法如發(fā)明專利“官能化聚苯醚”(授權(quán)公告號(hào)CN1556830，專利號(hào)02818360. 6)是采用反應(yīng)器進(jìn)行溶液法接枝，是間歇式作業(yè)，并且要進(jìn)行繁瑣的后處理。反應(yīng)擠出法通常是采用小分子有機(jī)過(guò)氧化物作為引發(fā)劑， 如中國(guó)發(fā)明專利“一種聚苯醚為基材的相容劑體系制備方法”(授權(quán)公告號(hào)CN101649032， 專利號(hào)200810063489. 1)中公開的專利技術(shù)所述，通過(guò)過(guò)氧化物分解產(chǎn)生自由基以引發(fā)接枝單體與聚苯醚樹脂間的共聚反應(yīng)，然而由于有機(jī)過(guò)氧化物的分解速度受過(guò)氧化物的化學(xué)結(jié)構(gòu)及加工溫度的影響，產(chǎn)生自由基的濃度和壽命很難控制；并且有機(jī)過(guò)氧化物和聚苯醚樹脂相容性差，有機(jī)過(guò)氧化物不能均勻的分散在樹脂中，造成體系中自由基的濃度分布不均，因此用有機(jī)過(guò)氧化物制備接枝聚苯醚樹脂存在以下缺點(diǎn)單體易發(fā)生均聚、聚苯醚樹脂分子鏈易產(chǎn)生交聯(lián)，致使力學(xué)性能或加工性能變劣。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的聚苯醚樹脂分子鏈易交聯(lián)、單體易發(fā)生均聚和接枝后的聚苯醚樹脂力學(xué)性能差的問(wèn)題，而提供一種接枝聚苯醚樹脂及其制備方法。一種接枝聚苯醚樹脂，按質(zhì)量份配方如下預(yù)輻照的聚苯醚樹脂，65-85份；聚苯醚樹脂，15-35份；上述預(yù)輻照的聚苯醚樹脂和聚苯醚樹脂組成混合樹脂，以混合樹脂的質(zhì)量份100 份計(jì)，接枝單體的質(zhì)量份為0. 5-10份，給電子試劑的質(zhì)量份為0. 05-2份；所述的接枝單體為丙烯酸或甲基丙烯酸；所述的給電子試劑為對(duì)苯醌或磷酸三苯酯。所述的聚苯醚樹脂的單體為2，6- 二甲基-1，4-苯醚；所述的聚苯醚樹脂特性粘度為38-4^il/g。
一種接枝聚苯醚樹脂的制備方法，其步驟和條件為(1)預(yù)輻照的聚苯醚樹脂的制備采用電子加速器作為輻照源，在空氣氣氛下，用β射線對(duì)聚苯醚樹脂進(jìn)行預(yù)輻照，預(yù)輻照劑量范圍為5kGy-40kGy;或采用6tlCo作為輻照源，在空氣氣氛下，用、射線對(duì)聚苯醚樹脂進(jìn)行預(yù)輻照，預(yù)輻照劑量范圍為5kGy_40kGy，得到預(yù)輻照的聚苯醚樹脂；(2)混合樹脂的制備按配比，將步驟(1)得到的預(yù)輻照聚苯醚樹脂與聚苯醚樹脂一起加入到高速混合機(jī)中，進(jìn)行混合，得到混合樹脂；其中，所述的預(yù)輻照聚苯醚樹脂質(zhì)量份為65-85份，聚苯醚樹脂質(zhì)量份為15-35份；(3)混合樹脂與接枝單體的反應(yīng)擠出接枝將步驟( 得到的混合樹脂加入到反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)主料斗中，將接枝單體和給電子試劑經(jīng)反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)液體加料口注入，擠出、牽條、冷卻、造粒，得到接枝聚苯醚樹脂；其中，混合樹脂以質(zhì)量份100份計(jì)，所述的接枝單體的質(zhì)量份為0. 5-10份，所述的給電子試劑的質(zhì)量份為0. 05-2份。所述的擠出溫度為200-290°C ；所述的轉(zhuǎn)速為75-150轉(zhuǎn)/分鐘。發(fā)明原理本發(fā)明提供的一種接枝聚苯醚樹脂的制備方法，采用預(yù)輻照技術(shù)，在空氣氣氛下，對(duì)聚苯醚樹脂進(jìn)行預(yù)輻照，預(yù)輻照的聚苯醚樹脂在其分子鏈上產(chǎn)生大分子過(guò)氧化物，產(chǎn)生的過(guò)氧化物濃度均勻、可控，解決了聚苯醚在反應(yīng)擠出接枝過(guò)程中的交聯(lián)問(wèn)題， 以在聚苯醚分子鏈上產(chǎn)生的大分子過(guò)氧化物作為引發(fā)劑，將經(jīng)預(yù)輻照的聚苯醚與聚苯醚樹脂混合，加入反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)中，接枝單體和給電子試劑經(jīng)反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)液體加料口注入，經(jīng)反應(yīng)擠出接枝，制備接枝聚苯醚樹脂。有益效果(1)采用預(yù)輻照方法產(chǎn)生的大分子過(guò)氧化物濃度分布均勻，避免了小分子化學(xué)引發(fā)劑引起的單體均聚及聚苯醚交聯(lián)反應(yīng)；(2)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，單體的接枝率為0. 1-4. 5%，接枝效率為20_45%，給電子試劑抑制了聚苯醚樹脂在接枝過(guò)程中的交聯(lián)反應(yīng)；(3)用本方法制備的接枝聚苯醚樹脂由于接枝上了極性基團(tuán)，其親水性增加，接枝聚苯醚樹脂水接觸角在50. 6° -82.6°范圍內(nèi)；(4)用本方法制備的接枝聚苯醚樹脂與聚酰胺有很好的相容性，接枝聚苯醚/聚酰胺6共混合金的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到71. 4Mpa,比純聚苯醚/聚酰胺6共混合金的拉伸強(qiáng)度有較大提高。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(1)將特性粘度為38ml/g的聚2，6_ 二甲基_1，4_苯醚，在空氣氣氛下，在電子加速器裝置上用β射線進(jìn)行預(yù)輻照，預(yù)輻照劑量為IOkGy,得到預(yù)輻照的聚2，6_ 二甲基-1， 4-苯醚；(2)將步驟⑴得到的預(yù)輻照的聚2，6_ 二甲基-1，4-苯醚樹脂質(zhì)量份85份和聚2，6_ 二甲基-1，4-苯醚樹脂質(zhì)量份15份一起加入到高速混合機(jī)中，進(jìn)行混合，得到混合樹脂；(3)將步驟⑵得到的混合樹脂加入到Haake反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)主料斗中，將質(zhì)量份為10份丙烯酸和質(zhì)量份為2份對(duì)苯醌經(jīng)Haake反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)的液體加料口注入，進(jìn)行反應(yīng)擠出接枝，所述的Haake反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑為24mm，長(zhǎng)徑比為 40，從喂料口到口模各段溫度依次為200，230，250，270，280，285，285，280 °C，轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn) /分鐘，反應(yīng)物經(jīng)擠出、牽條、冷卻、造粒，得到接枝聚苯醚樹脂。接枝率測(cè)試方法如下在250毫升圓底燒瓶中加入3. 5克接枝聚苯醚樹脂，再加入120毫升三氯甲烷，力口熱溶解，待完全溶解后，經(jīng)60目鎳網(wǎng)趁熱過(guò)濾到丙酮溶液中，進(jìn)行沉淀，將沉淀物過(guò)濾、洗滌，在60°C真空烘箱中干燥48小時(shí)；秤取適量干燥后的沉淀樣品加入盛有三氯甲烷溶液的燒杯中，加熱待樣品完全溶解后，用0. OlM摩爾/升的氫氧化鉀乙醇溶液進(jìn)行滴定，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為的酚酞乙醇溶液作為指示劑，當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤鹤優(yōu)榧t色且半分鐘內(nèi)不褪色時(shí)即為終點(diǎn)，接枝率質(zhì)量百分?jǐn)?shù)用下式計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種接枝聚苯醚樹脂，其特征在于，按質(zhì)量份配方如下預(yù)輻照的聚苯醚樹脂，65-85份；聚苯醚樹脂，15-35份；上述預(yù)輻照的聚苯醚樹脂和聚苯醚樹脂組成混合樹脂，以混合樹脂的質(zhì)量份100份計(jì)，接枝單體的質(zhì)量份為0. 5-10份，給電子試劑的質(zhì)量份為0. 05-2份；所述的接枝單體為丙烯酸或甲基丙烯酸；所述的給電子試劑為對(duì)苯醌或磷酸三苯酯。
2.如權(quán)利要求1所述的一種接枝聚苯醚樹脂，其特征在于，所述的聚苯醚樹脂的單體為2，6_ 二甲基-1，4-苯醚。
3.如權(quán)利要求1所述的一種接枝聚苯醚樹脂，其特征在于，所述的聚苯醚樹脂特性粘度為 38-4anl/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接枝聚苯醚樹脂的制備方法，其特征在于，其步驟和條件如下(1)預(yù)輻照的聚苯醚樹脂的制備采用電子加速器作為輻照源，在空氣氣氛下，用β射線對(duì)聚苯醚樹脂進(jìn)行預(yù)輻照，預(yù)輻照劑量范圍為5kGy-40kGy;或采用6tlCo作為輻照源，在空氣氣氛下，用、射線對(duì)聚苯醚樹脂進(jìn)行預(yù)輻照，預(yù)輻照劑量范圍為5kGy_40kGy，得到預(yù)輻照的聚苯醚樹脂；(2)混合樹脂的制備按配比，將步驟(1)得到的預(yù)輻照聚苯醚樹脂與聚苯醚樹脂一起加入到高速混合機(jī)中，進(jìn)行混合，得到混合樹脂；其中，所述的預(yù)輻照聚苯醚樹脂質(zhì)量份為65-85份，聚苯醚樹脂質(zhì)量份為15-35份；(3)混合樹脂與接枝單體的反應(yīng)擠出接枝將步驟( 得到的混合樹脂加入到反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)主料斗中，將接枝單體和給電子試劑經(jīng)反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)液體加料口注入，擠出、牽條、冷卻、造粒，得到接枝聚苯醚樹脂；其中，混合樹脂以質(zhì)量份100份計(jì)，所述的接枝單體的質(zhì)量份為0. 5-10份，所述的給電子試劑的質(zhì)量份為0. 05-2份。
5.如權(quán)利要求4所述的一種接枝聚苯醚樹脂的制備方法，其特征在于，所述的步驟(3) 中的擠出溫度為200-290°C。
6.如權(quán)利要求4所述的一種接枝聚苯醚樹脂的制備方法，其特征在于，所述的步驟(3) 中轉(zhuǎn)速為75-150轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
一種接枝聚苯醚樹脂及其制備方法，屬于聚苯醚樹脂領(lǐng)域。解決現(xiàn)有技術(shù)中的聚苯醚樹脂分子鏈易交聯(lián)、單體易發(fā)生均聚和接枝后的聚苯醚樹脂力學(xué)性能差的問(wèn)題。該接枝聚苯醚樹脂是用β射線或γ射線對(duì)聚苯醚樹脂進(jìn)行預(yù)輻照，將預(yù)輻照聚苯醚樹脂和聚苯醚樹脂混合后加入到反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)中，接枝單體與給電子試劑經(jīng)反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)的液體加料口加入，進(jìn)行反應(yīng)擠出接枝，得到接枝聚苯醚樹脂。用本方法制備的接枝聚苯醚樹脂水接觸角在50.6°-82.6°范圍內(nèi)；接枝聚苯醚/聚酰胺6共混合金的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到71.4Mpa。
文檔編號(hào)C08F283/08GK102516469SQ20111035637
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者姚占海, 孟玥, 李文斐, 袁悅, 謝磊 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所