[发明专利]用二异氰酸酯偶合剂将官能化合物接枝到官能甲醛聚合物主链上的方法及由该方法得到的接枝聚合物

说明书

本发明涉及用二异氰酸酯偶合剂将官能化合物（即，含有一个或两个羟基、羧基或胺基官能团的化合物）接枝到官能聚甲醛主链（即，具有重复-CH₂O-链节和侧链羟基官能度的聚合物）上的方法，以及由该方法获得的接枝共聚物。

由于具有许多有利的物理性质，甲醛聚合物是一类重要的工程树脂。因此，甲醛聚合物具有广泛的商业用途，例如用作汽车零件，管件和许多家用和个人用物品。

常常需要改变甲醛聚合物的一种或多种固有的物理性质以满足特殊的最终用途的需要。为了获得这种改良性能，甲醛聚合物通常与许多其他树脂和/或成分（例如：冲击改性剂，阻燃剂，光和热稳定剂，填料等々）共混。由于甲醛聚合物高的晶体性质，其与其他聚合物的相容性差，因此，上述改性试剂与甲醛聚合物共混时通常本身会产生问题。

用二异氰酸酯偶合剂将官能化合物或聚合物（以下通称为官能化合物）接枝到官能甲醛主链上是一种吸引人的共混之外的方法，能获得具有所需改良性能的嵌段共聚物和/或采用这种接枝共聚物作为组合物的相容剂，其中所述组合物含有甲醛聚合物和与官能聚合物具有相同主链的聚合物或可与官能聚合物主链相容的聚合物的共混物。但是由于聚甲醛端基官能度低，即由于每个甲醛分子带有最大限度的两个官能基团，例如羟基端基，与甲醛聚合物接枝通常是不可能的。

根据本发明，通过用二异氰酸酯偶合剂增加甲醛聚合物上的反应活性部位，将官能化合物或聚合物接枝到甲醛主链上。即，本发明所用的甲醛聚合物以活性侧羟基形式增加了官能度。因此，这些增加了羟基官能度的甲醛聚合物可与适当的官能化合物，二异氰酸酯偶合剂以及必要时单官能封端剂反应，得到本发明的接枝共聚物。

优选的与官能化合物接枝的甲醛聚合物主链是含有甲醛链节及交替出现的带有侧羟基基团的更高级氧化烯链节的无规共聚物。这些更高级的氧化烯链节的侧官能羟基为异氰酸酯化合物接枝到甲醛主链上提供了反应活性部位。

本发明新的接枝共聚物本身可作为工程树脂（即，官能化合物化学结合在甲醛主链上的树脂），或者作为相容剂，使甲醛聚合物与具有同官能化合物相同或相似主链的其他聚合物相容共混，或者与同官能化合物的聚合物主链相容的其他聚合物相容共混。例如，通过改进不相容性聚合物之间的表面粘合力，接枝共聚物可用来改进甲醛聚合物与其他适当聚合物的共混物的机械性能和冲击性能。

这种新的接枝聚合物也可用作甲醛聚合物的改性剂和添加剂以通过改进其相容性改善效率。通过以下详细叙述，可以更清楚地了解本发明的其他方面和优点。

适宜作为本发明接枝聚合物主链的甲醛聚合物，是具有由式Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ代表的重复链节的甲醛共聚物：

式中R为C₁～C₆烷基，m和n是整数，使m+n在5和20，000之间，以及下标m对n的比值在1∶1和1000∶1之间。

式中m，n和p是整数，使m+n+p在5和20，000之间，以及使下标m对n+p的比值在1∶1和1000∶1之间;和

式中q是1和4之间的整数，m和n是整数，使m+n在5和20，000之间，下标m对n的比值在1∶1和1000∶1之间。

通常情况下，由上述式Ⅰ-Ⅲ所示的甲醛共聚物可利用三噁烷与具有侧羟基，尤其是具有随后可水解成羟基的侧酯基官能团的环缩甲醛的阳离子共聚反应来制备。特殊地，侧酯基官能团在聚合反应条件下基本是非活性的（即被保护的），因此顺利通过共聚反应。因而羟基（在共聚反应过程中存在或者在随后的水解过程中转化成羟基的酯基）为异氰酸酯化合物的接枝提供了反应活性部位。