以蓖麻油、环氧大豆油制取多分子偶联剂的方法

专利名称：以蓖麻油、环氧大豆油制取多分子偶联剂的方法技术领域：本发明属偶联剂合成技术领域。常用的磷、钛、铝、硼、锌等偶联剂以单分子形式存在，当用于处理无机填料时，其分子中的亲无机基团可与无机填料表面产生物理的或化学的结合，分子中的亲有机基团则与高分子树脂产生结合。但这类偶联剂包覆无机填料时，只是倾向于形成单个的结合点，而偶联剂分子间缺乏有力的结合，单分子偶联剂常见的合成方法是采用钛酸异丙酯、乳酸和焦磷酸二异辛酯，在80℃-100℃温度下，加热回流，经减压蒸馏，得到所需产品。〔参考资料①Monte，S.J.Bruins，P.F.，Modern Plastics，12，68(1974)②金正中，周庆立，《乳酸型钛酸酯偶联剂的合成和分析》高等学校化学学报，1986年第7卷第1期〕。本发明的目的是通过化学合成方法，将若干普通的单个偶联剂分子连接起来形成多分子偶联剂，再与无机填料(如碳酸钙、滑石粉、红泥、石棉、粉煤灰或陶土)表面活化处理，用于填充聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性塑料，制成的填充复合材料具有优良的综合性能。本发明是这样实现的采用蓖麻油、环氧大豆油，首先与有机二元羧酸(酐)(例如顺丁烯二酸或反丁烯二酸、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、己二酸、癸二酸)在60℃-180℃左右，产生化学交联作用，生成产物(A)，第二步，将多元醇(例如丙三醇、乙二醇、一缩二乙二醇或季戌四醇)与脂肪酸(例如硬脂酸、辛酸、油酸或芥酸)以及水溶性钛盐或铝盐或磷及磷化物或硼化物或醋酸锌或酰脲类化合物发生化学反应生成单分子偶联剂(B)，第三步，将产物(A)和(B)按1∶1-3的比例，在200℃-260℃左右混和，反应得到多分子偶联剂(C)。为了工业使用方便，可将多分子偶联剂(C)制成粉状物，具体方法是，将高速混和器控制在100℃以下，按1-3∶9-7(重量比)依次注入多分子偶联剂(C)和轻质碳酸钙(或硅灰石、滑石粉等)，启动高速混和器，混合速度为800-1500转/分，混合时间为0.5-10分钟，混和完毕，即可出料，包装。本发明的优点在于用按本发明方法制取的多分子偶联剂活化处理滑石粉等填料，并按30%(重量份数)填充聚丙烯后，材料的加工流动性能可以提高30%，拉伸强度(MPa)提高约10%，伸长率提高约75%，缺口冲击强度(Kg/m2·25℃)提高约25%。本发明实施例如下实施例1首先取蓖麻油(甲苯脱水)940g-960g，控制温度在60℃-100℃，分批加入马来酸酐240g-250g反应温度控制在170℃左右，恒温反应3-4小时，得产物(A1)第二步，加入磷酸乙酯340g-375g，丙三醇450g-500g，硬脂酸350g-750g，搅拌，加热，控制温度为230℃-260℃，反应4-8小时，得产物(B1)，第三步将产物(A1)600g，搅拌加热到80℃-100℃，分批加入产物(B1)900g，控制反应温度在230℃-250℃，反应完毕，得多分子偶联剂(C1)。实施例2用油酸代替实施例1中的硬脂酸，其余条件和步骤相同，得多分子偶联剂(C2)。实施例3，首先按实施例1方法制备(A3)，第二步，加入钛酸异丙酯600g-650g，乙二醇245g-250g，辛酸500g-600g，搅拌，加热，控制温度在240℃-250℃，反应过程中，通氮气，除尽小分子物质，以促使反应进行完全，约5-7小时，得产物(B3);第三步，将产物(A3)600g，搅拌，加热，分批加入产物(B3)750g-1050g，通氮气，控制温度在230℃-260℃，反应完毕得多分子偶联剂(C3)。权利要求1.以蓖麻油、环氧大豆油制取多分子偶联剂的方法，属偶联剂合成技术领域，用多元醇、脂肪酸和水溶性钛盐(或铝盐、锌盐、磷及磷化物、硼及硼化合物、或酰脲类化合物)发生化学反应，生成单分子偶联剂(B)，本发明的特征在于用蓖麻油、环氧大豆油与有机二元羧酸(酐)，在60℃-180℃，发生化学交联反应，生成产物(A)，将(A)和(B)按1∶1-3的比例(重量比)，在200℃-260℃，混合，反应得到多分子偶联剂(C)。2.根据权利要求1所述的制取多分子偶联剂的方法，其特征还在于有机二元羧酸(酐)为顺丁烯二酸或反丁烯二酸、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、己二酸、或癸二酸。3.根据权利要求1所述的制取多分子偶联剂的方法，其特征在于将多分子偶联剂(C)和轻质碳酸钙(或硅灰石、滑石粉)按1-3∶9-3的比例(重量比)，注进高速混合器，控制温度在100℃以下，混合速度为800-1500转/分、混合时间0.5-10分钟，制成粉状物，出料，包装。全文摘要以蓖麻油、环氧大豆油制取多分子偶联剂的方法，属偶联剂合成技术领域。将若干单个偶联剂结构单元，通过有机二元羧酸(酐)的化学交联作用结合到蓖麻油或环氧大豆油的分子上，形成多分子偶联剂，用于处理无机填料，填充于热塑性塑料中，使材料具有优良的加工工艺性能和综合物理力学性能，可将这类偶联剂制成粉状，使用方便。文档编号C07C51/00GK1063879SQ9110693公开日1992年8月26日 申请日期1991年2月8日 优先权日1991年2月8日发明者周建华, 张晓曼 申请人:南京大学