新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯、製備方法及製備pp原位複合材料的製作方法
2023-05-28 08:27:16 1
專利名稱：新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯、製備方法及製備pp原位複合材料的製作方法
技術領域：
本發明屬於材料改性領域，具體涉及ー種低熔點、含磷氮的熱致液晶共聚酯在熱塑性樹脂PP中的應用。
背景技術：
熱致液晶共聚酯(TLCP)是在一定溫度範圍內能以液晶態存在的物質。TLCP具有高強度、高模量及自增強性能，並且擁有突出的耐熱性能、優異的耐腐蝕性和成型加工性能。不過，現有的TLCP品種大多熔點較高，只能應用於加工溫度較高的聚醯胺、聚酯等工程塑料，而應用於加工溫度相對較低的熱塑性樹脂的相關報導較少。聚丙烯(PP)是ー種性能優良的熱塑性樹脂，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。目前，大多採用橡膠或熱塑性弾性體對PP進行增韌改性。然而，這類增韌改性通常會破壞PP基體的剛性和強度。為了提高PP增韌體系的強度，研究者們又將宏觀纖維或無機填料添加到體系中，但此又導致了體系加工流動性能的下降。因此，如何在對材料增強、增韌、提高熱穩定性能的同吋，又能改善其加工流動性能，已成為當今聚合物改性的研究熱點。本發明正是基於以上考慮，採用熔融酯交換法合成了新型低熔點含磷氮TLCP(PN-TLCP)，並與PP進行熔融共混，製備了 PP/PN-TLCP原位複合材料，並使用PP_g_MAH對PP/PN-TLCP體系增容。2002年邱桂學等人報導了利用熱致液晶來增強聚丙烯的研究(邱桂學，齊軍.熱致液晶聚合物增強PP/mPE原位複合材料的研究.工程塑料應用，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，並使PP和mPE的熔體粘度下降，改善了加工性。但複合材料的拉伸強度和衝擊韌性明顯下降，熱穩定性也沒有提高，界面相容問題也沒有改善。2007年張冠星等人又報導了聚苯硫醚(PPS)與熱致液晶共混體系結晶行為及性能的研究(張冠星，劉春麗，王孝軍等.PPS/TLCP共混體系非等溫結晶行為及性能研究.塑料エ業，2007，4:52飛6)。該作者將PPS與少量TLCP熔融共混，並對PPS/TLCP共混體系的結晶行為與力學性能進行了分析。研究表明該TLCP與PPS共混可以起到良好的增強效果，並且TLCP的加入可以起到成核劑的作用。但是，這種TLCP只適用於PPS這類高熔點的結晶型熱塑性樹脂，對於目前市場上廣泛應用的低熔點結晶型聚合物如PP、PE等通用塑料，都將無法與該TLCP的加工溫度相匹配，因此其應用範圍仍有一定的局限性。
發明內容
針對上述問題，本發明提供了ー種具有低熔點含磷氮的新型熱致液晶共聚酯，並將此熱致液晶共聚酯用於熱塑性樹脂聚丙烯(PP)的改性。新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯(以下簡稱PN-TLCP)，具有通式I的結構
權利要求
1.新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯，具有通式I的結構
2.如權利要求I所述的低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯的製備方法，其特徵在於採用熔融酯交換法合成，具體製備方法如下 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氣導管的反應器中，將反應溫度設定為150°C，通入氮氣，待原料完全熔融後，以1°C /2min的升溫速率逐漸升高溫度至230°C，由於體系的粘度較高，生產的小分子副產物乙酸不易排出，此時停止通氮，抽至真空後，再繼續升溫至270°C，當反應瓶內壓力保持恆定時，乙酸不再生成，此時反應結束；將產物置於室溫下冷卻，取出後用研缽研成粉末，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，結構如下
3.如權利要求I所述新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯在典型的結晶型熱塑性樹脂聚丙烯中的應用，其特徵在於將組分按質量比聚丙烯新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯=100:5混合均勻，在雙輥混煉機上於17(T18(TC範圍內進行熔融混煉，然後將取下的薄片按同一取向疊放在平板硫化機的兩模板之間，於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原位複合材料。
4.根據權利要求3所述新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯在改性聚丙烯樹脂中的應用，其特徵在於，向聚丙烯與新型低熔點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，進一步提聞原位複合材料的各項性能。
5.根據權利要求4所述新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯在改性聚丙烯樹脂中的應用，其特徵在於PP-g_MAH的加入量為按質量比聚丙烯新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯PP-g-MAH=100:5:5。
全文摘要
本發明提供一種新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯，選用典型的結晶型熱塑性樹脂PP為基體樹脂，利用熔融縮聚的新型低熔點含磷氮熱致液晶共聚酯(PN-TLCP)與PP熔融共混，製得了PP/PN-TLCP原位複合材料。PN-TLCP在PP基體中可以形成微纖結構，PN-TLCP微纖能提高PP的強度、流動性能和熱穩定性。同時，PN-TLCP還可以作為PP的異相成核劑，促進PP結晶，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異的原位複合材料。
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 優先權日2012年5月21日
發明者呂梟梟, 夏英, 李婷婷, 葛雪明, 郭靜 申請人:大連工業大學