專利名稱：新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯、制備方法及制備pp原位復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料改性領(lǐng)域，具體涉及ー種低熔點(diǎn)、含磷氮的熱致液晶共聚酯在熱塑性樹脂PP中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
熱致液晶共聚酯(TLCP)是在一定溫度范圍內(nèi)能以液晶態(tài)存在的物質(zhì)。TLCP具有高強(qiáng)度、高模量及自增強(qiáng)性能，并且擁有突出的耐熱性能、優(yōu)異的耐腐蝕性和成型加工性能。不過，現(xiàn)有的TLCP品種大多熔點(diǎn)較高，只能應(yīng)用于加工溫度較高的聚酰胺、聚酯等工程塑料，而應(yīng)用于加工溫度相對較低的熱塑性樹脂的相關(guān)報道較少。聚丙烯(PP)是ー種性能優(yōu)良的熱塑性樹脂，而且價格相對較低，作為五大通用塑 料之一目前已得到廣泛應(yīng)用。但其存在韌性差，對缺ロ敏感、不耐磨、成型收縮率大等缺點(diǎn)。目前，大多采用橡膠或熱塑性弾性體對PP進(jìn)行增韌改性。然而，這類增韌改性通常會破壞PP基體的剛性和強(qiáng)度。為了提高PP增韌體系的強(qiáng)度，研究者們又將宏觀纖維或無機(jī)填料添加到體系中，但此又導(dǎo)致了體系加工流動性能的下降。因此，如何在對材料增強(qiáng)、增韌、提高熱穩(wěn)定性能的同吋，又能改善其加工流動性能，已成為當(dāng)今聚合物改性的研究熱點(diǎn)。本發(fā)明正是基于以上考慮，采用熔融酯交換法合成了新型低熔點(diǎn)含磷氮TLCP(PN-TLCP)，并與PP進(jìn)行熔融共混，制備了 PP/PN-TLCP原位復(fù)合材料，并使用PP_g_MAH對PP/PN-TLCP體系增容。2002年邱桂學(xué)等人報道了利用熱致液晶來增強(qiáng)聚丙烯的研究(邱桂學(xué)，齊軍.熱致液晶聚合物增強(qiáng)PP/mPE原位復(fù)合材料的研究.工程塑料應(yīng)用，2002，30:9 12)。此方法通過加入少量的TLCP，顯著提高了 PP和mPE的剛性，并使PP和mPE的熔體粘度下降，改善了加工性。但復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊韌性明顯下降，熱穩(wěn)定性也沒有提高，界面相容問題也沒有改善。2007年張冠星等人又報道了聚苯硫醚(PPS)與熱致液晶共混體系結(jié)晶行為及性能的研究(張冠星，劉春麗，王孝軍等.PPS/TLCP共混體系非等溫結(jié)晶行為及性能研究.塑料エ業(yè)，2007，4:52飛6)。該作者將PPS與少量TLCP熔融共混，并對PPS/TLCP共混體系的結(jié)晶行為與力學(xué)性能進(jìn)行了分析。研究表明該TLCP與PPS共混可以起到良好的增強(qiáng)效果，并且TLCP的加入可以起到成核劑的作用。但是，這種TLCP只適用于PPS這類高熔點(diǎn)的結(jié)晶型熱塑性樹脂，對于目前市場上廣泛應(yīng)用的低熔點(diǎn)結(jié)晶型聚合物如PP、PE等通用塑料，都將無法與該TLCP的加工溫度相匹配，因此其應(yīng)用范圍仍有一定的局限性。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了ー種具有低熔點(diǎn)含磷氮的新型熱致液晶共聚酯，并將此熱致液晶共聚酯用于熱塑性樹脂聚丙烯(PP)的改性。新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯(以下簡稱PN-TLCP)，具有通式I的結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯，具有通式I的結(jié)構(gòu)
2.如權(quán)利要求I所述的低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯的制備方法，其特征在于采用熔融酯交換法合成，具體制備方法如下 按原料摩爾比為P-AHB =DOPO-AHQ TPA :2TPA-0D=13:4:3:2裝入帶有攪拌裝置及氮?dú)鈱?dǎo)管的反應(yīng)器中，將反應(yīng)溫度設(shè)定為150°C，通入氮?dú)?，待原料完全熔融后，?°C /2min的升溫速率逐漸升高溫度至230°C，由于體系的粘度較高，生產(chǎn)的小分子副產(chǎn)物乙酸不易排出，此時停止通氮，抽至真空后，再繼續(xù)升溫至270°C，當(dāng)反應(yīng)瓶內(nèi)壓力保持恒定時，乙酸不再生成，此時反應(yīng)結(jié)束；將產(chǎn)物置于室溫下冷卻，取出后用研缽研成粉末，得到熱致液晶共聚酯； 所述2TPA-0D為對苯二甲酸與1，8-辛二胺的縮合物，結(jié)構(gòu)如下
3.如權(quán)利要求I所述新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯在典型的結(jié)晶型熱塑性樹脂聚丙烯中的應(yīng)用，其特征在于將組分按質(zhì)量比聚丙烯新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯=100:5混合均勻，在雙輥混煉機(jī)上于17(T18(TC范圍內(nèi)進(jìn)行熔融混煉，然后將取下的薄片按同一取向疊放在平板硫化機(jī)的兩模板之間，于180°C，15MPa下模壓成型，取出的樣板在一定壓力下冷卻一段時間，得到PP原位復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯在改性聚丙烯樹脂中的應(yīng)用，其特征在于，向聚丙烯與新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯的混合物中加入PP-g-MAH，可提聞兩者的相容性，進(jìn)一步提聞原位復(fù)合材料的各項(xiàng)性能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯在改性聚丙烯樹脂中的應(yīng)用，其特征在于PP-g_MAH的加入量為按質(zhì)量比聚丙烯新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯PP-g-MAH=100:5:5。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯，選用典型的結(jié)晶型熱塑性樹脂PP為基體樹脂，利用熔融縮聚的新型低熔點(diǎn)含磷氮熱致液晶共聚酯(PN-TLCP)與PP熔融共混，制得了PP/PN-TLCP原位復(fù)合材料。PN-TLCP在PP基體中可以形成微纖結(jié)構(gòu)，PN-TLCP微纖能提高PP的強(qiáng)度、流動性能和熱穩(wěn)定性。同時，PN-TLCP還可以作為PP的異相成核劑，促進(jìn)PP結(jié)晶，可對PP同時起到增韌作用。此外，在PP/PN-TLCP體系中加入適量PP-g-MAH，能夠改善體系的相容性，可得到綜合性能更優(yōu)異的原位復(fù)合材料。
文檔編號C08G63/692GK102702495SQ20121016016
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者呂梟梟, 夏英, 李婷婷, 葛雪明, 郭靜 申請人:大連工業(yè)大學(xué)