[发明专利]一种相容剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高分子合金的相容化的相容剂及其应用，特别涉及一种反应性聚合物相容剂及其应用。

背景技术

高分子合金是由两种或两种以上的不同性能的高分子材料经共混并采用相应的相容化技术而得到的多相多组分复合体系，其具有各种优异的性能，被广泛应用于汽车、航空、电子、电器和建筑等各个领域。高分子合金共混、改性技术的核心是相结构的控制，而相结构的控制主要通过相容剂来控制。

相容剂是一种增容剂，是通过嵌段或接枝相容，以改善两种或两种以上共混互不相容的高分子材料（一般是极性相差较大的材料）之间相容性的塑料助剂。相容剂能增加两种聚合物的相容性，使分散相和连续相均匀细化。相容剂之所以能使两种性质不同的聚合物相容化，是因为其分子中具有分别能与这两种极性相差较大的聚合物进行物理或化学结合的基团的缘故。相容剂广泛应用于聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯及它们的合金或聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯与聚烯烃、ABS形成的合金。

相容剂按其分子结构可分为非反应性相容剂和反应性相容剂，而反应性相容剂可以分为接枝型相容剂和基团反应型相容剂。接枝型相容剂在材料的表面上接枝可以提高相容性能的单体，其多为反应性单体（如马来酸酐、丙烯酸等）接枝改性的聚烯烃。例如，专利CN101591416B介绍了一种制备接枝型相容剂的方法，去采用马来酸酐在双螺杆挤出机上进行熔融接技，但该方法有效接枝率低、接枝支链短、加工过程中聚合物降解严重并伴有交联和对设备的强腐蚀性。

基团反应型相容剂是先合成一种含有反应基团的中低分子聚合物，然后再与共混反应相容。含有反应基团单体多为马来酸酐、环氧单体、丙烯酸等，合成工艺方法多采用自由基聚合方法。在专利申请CN1247876A中介绍了苯乙烯－马来酸酐无规共聚物的本体法合成的方法，得到马来酸酐含量5～20％的苯乙烯－马来酸酐无规共聚物，但该工艺反应后期粘度大，反应热难排出，控制反应困难，转化率低，难以获得分子量分布相对较窄的产物。另外，马来酸酐在苯乙烯中的溶解度较低，产物在室温下为固体，增加了产物的后处理工序、加工分散难。

此外，美国专利4,772,671号中介绍了以丁酮作为良溶剂进行溶液聚合法制备苯乙烯－马来酸酐共聚物，可较方便制备苯乙烯－马来酸酐共聚物，但该方法采用引入了PA6/PE溶剂丁酮，降低了苯乙烯－马来酸酐反应的速率，增加了产物后处理难度和溶剂污染问题。再如，CN1724574A描述了苯乙烯－马来酸酐交替共聚物的制备方法，该工艺方法是以超临界二氧化碳为液体作为聚合反应介质制备苯乙烯－马来酸酐共聚物，其方法在加压力的条件下反应，对设备的要求高。此外，在CN1295057A、CN1506386A、CN1506387A中还描述了制备高酸酐含量共聚物的制备方法，在反应后都要对产物脱单体，工艺复杂。

有鉴于此，有必要提供一种改进的相容剂制备方法以解决现有技术中存在的上述缺陷，并因此提供一种改进的相容剂及其用途。

发明内容

本发明一方面提供一种相容剂，所述相容剂是通过以下步骤制备的：

（a）将占单体总重量的0.5%至35%的单体A、2%至60%的单体B和5%至95%的单体C在常压下与引发剂、链转移剂混合，并在温度为室温至90℃条件下反应0.5至24小时，得到具有预定转化率的预聚物；（b）以单体总量:水=1:1~5的重量比添加温度为室温至90℃的水，并添加分散剂和表面活性剂，充分搅拌，并在室温至90℃下反应1至12小时；以及（c）升温至90至100℃，反应1至3小时，得到所述相容剂，其中所述单体A选自α,β-不饱和羧酸、马来酸酐、环氧烯丙醚和（甲基）丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种；所述单体B选自C₂~C₈直链烯烃和直链烯烃取代的芳香烃中的至少一种；所述单体C选自C₁~C₈（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯腈、（甲基）丙烯酰胺、乙酸乙烯酯中的至少一种。

在优选的实施方式中，其中所述单体A占单体总重量的1%至30%，所述单体B占单体总重量的5%至60%，所述单体C占单体总重量的10%至95%。