一种高性能耐高温塑料用聚醚分散剂、制备方法及其应用与流程

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种高性能耐高温塑料用聚醚分散剂、制备方法及其应用。

背景技术：

1、塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物。由于塑料本身具有耐热性差，热膨胀率大，易燃烧，尺寸稳定性差，容易变形，耐低温性差，低温下变脆，容易老化等问题，为了改善塑料本身性能的不足，在高分子化合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂、抗静电剂等来赋予塑料具有更好的性能优势。

2、但是，由于分子之间的性能差异，高分子化合物和其他辅助材料混合加工时，混合物之间相容性差，从而导致物质之间不能很好的混合，从而影响塑料制品的产品性能，并且在塑料制品储存过程中，也会存在一些颗粒物沉降或者聚集的现象，从而影响塑料制品的使用性能。

3、分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂。分散剂的使用，能够防止颗粒物沉降或者聚集，从而能够改善塑料制品易老化、容易变形等性能。

4、现有技术的分散剂普遍存在分散稳定性能和热稳定性能差，且在长时间保存时，出现分散稳定性能下降的现象，而对于结构中含有氨基或酯基的分散剂热稳定性尤其差，从而严重影响分散剂的分散性能；因而亟需制备一种分散剂，使得制得的分散剂即使在长时间保存时仍具有很好的分散稳定性能，并且热稳定性能好，从而提高分散剂的使用效果，是本发明亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高性能耐高温塑料用聚醚分散剂、制备方法及其应用，以解决上述背景技术中提出的现有技术的分散剂普遍存在分散稳定性能和热稳定性能差，且在长时间保存时，出现分散稳定性能下降的现象，而对于结构中含有氨基或酯基的分散剂热稳定性尤其差，从而严重影响分散剂的分散性能的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种高性能耐高温塑料用聚醚分散剂，该聚醚分散剂具有如下式ⅰ所示的结构：

4、

5、其中，n表示10-50(例如，可以为10、12、15、17、20、22、24、28、30、32、36、40、42、46、48、50)的整数，*表示化学键的连接点位；

6、r1表示含有1-15(例如，可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15)个碳原子的直链亚烷基或3-15(例如，可以为3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15)个碳原子的支链亚烷基；

7、r2表示环和环其中，x1、x2、x3各自独立地表示-h、-ch3或-f；y1、y2、y3和y4各自独立地表示-h或-ch3；

8、m表示5-10(例如，可以为5、6、7、8、9、10)的整数，式ⅰ中，r1可以相同或不同；

9、r3表示含有1-30(例如，可以为2、4、6、8、10、14、16、20、24、26、30)个碳原子的直链烷基或3-30(例如，可以为3、4、6、7、10、14、15、16、18、25、28、30)个碳原子的支链烷基。

10、在本发明的一些实施方案中，本发明提供的聚醚分散剂是一种梳状结构，不含有耐热性差的氨基，酯基等结构，具有更好的热稳定性，在高温下对塑料进行加工处理或者改性时分散剂不会发生变性，从而使得本技术的分散剂仍然能够持续保持好的分散性。

11、在本发明的一些实施方案中，所述环具有如下式ⅱ-1-1至ii-1-5所示的结构：

12、

13、在本发明的一些实施方案中，所述环具有如下式ⅱ-2-1至ii-2-6所示的结构：

14、

15、在本发明的一些实施方案中，环和环的存在，含有芳香族结构，使得式ⅰ的化合物比现有技术的分散剂具有更好的热稳定性，在高温下对塑料进行加工处理或者改性时，分散剂仍然能够持续保持好的分散性。

16、在本发明的一些实施方案中，环的存在，提升了本技术分散剂的分散稳定性。

17、在本发明的一些实施方案中，所述通式r3表示含有5-30(例如，可以为5、7、9、11、13、15、18、20、23、27、30)个碳原子的多支链烷基，多支链烷基可以为含有至少两个(例如两个、三个、四个、五个)支链的烷基，且支链为含有1-3个碳原子的直链烷基。

18、在本发明的一些实施方案中，所述通式r3具有如下式ⅲ-1至iii-4所示的结构：

19、

20、*表示化学键的连接点位。

21、另一方面，本发明还提供了一种高性能耐高温塑料用聚醚分散剂的制备方法，包括以下步骤：

22、1)、将通式i-1的化合物、通式i-2的化合物、无机碱(例如碳酸钾)加入到n,n-二甲基甲酰胺中，开启搅拌，升温至100-130℃反应2-4小时，其中，通式i-1的化合物、通式i-2的化合物和无机碱(例如碳酸钾)的摩尔比为1:n:(1-3)；

23、

24、2)、将步骤1)得到的产物降温至室温，加入去离子水和四氢呋喃，搅拌1-4小时，去除水和n,n-二甲基甲酰胺的混合相，收集有机相，将有机相浓缩，即得到通式i的化合物。

25、作为进一步的改进，通式i-1的化合物的制备方法包括以下步骤：

26、1.1.1)、将对羟基苯乙烯、引发剂(例如偶氮二异丁腈)加入到甲苯中，搅拌均匀，直至澄清，得到待滴定液，其中，对羟基苯乙烯和引发剂的摩尔比为(10-50)：1(例如，可以为10:1、13:1、15:1、18:1、20:1、23:1、25:1、28:1、30:1、35:1、40:1、45:1)；

27、1.1.2)、另外量取相当于步骤1.1.1)中甲苯质量的2-3倍的甲苯，加入反应器中，搅拌升温至100-130℃；

28、1.1.3)、通过恒压滴液漏斗将步骤1.1.1)得到的待滴定液滴加到步骤1.1.2)的反应器中，保持匀速滴加，滴加时间为3-6小时，滴加完成后，在90-120℃保温反应2-4小时，通过hplc定量确认对羟基苯乙烯单体残留小于0.1％时，反应结束；

29、1.1.4)、将步骤1.1.3)反应结束后的物质冷却至室温，加入适量正己烷，搅拌，收集洗出的固体，即为通式i-1的化合物。

30、作为进一步的改进，通式i-2的化合物的制备方法包括以下步骤：

31、1.2.1)、将通式ⅱ-a-1的化合物、通式ⅱ-a-2的化合物、1，6-二溴己烷、11-(溴甲基)二十三烷、无机碱(例如碳酸钾)、n,n-二甲基甲酰胺加入到反应器中，搅拌，升温至100-130℃反应2-4小时停止反应；其中，通式ⅱ-a-1的化合物和通式ⅱ-a-2的化合物总摩尔量：1，6-二溴己烷的摩尔量：11-(溴甲基)二十三烷的摩尔量：无机碱(例如碳酸钾)的摩尔；量为m：m：1：(1.5-3)m；通式ⅱ-a-1的化合物和通式ⅱ-a-2的化合物的摩尔比为1：5-30；

32、

33、1.2.2)、将步骤1.2.1)得到的产物降温至室温，加入去离子水和四氢呋喃，搅拌1-3小时，去除水和n,n-二甲基甲酰胺的混合相，收集有机相，将有机相浓缩，即得到通式i-2的化合物。

34、在本发明的一些实施方案中，通式ⅱ-a-1的化合物和通式ⅱ-a-2的化合物的摩尔比为1:(5-20)(例如，可以为1：5、1:10、1:12、1:15、1:18、1:20)。

35、本发明高性能耐高温塑料用聚醚分散剂的制备方法中提到的室温是指23-28℃。

36、另一方面，本发明提供了一种高性能耐高温塑料用聚醚分散剂在制备塑料制品领域中的应用。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明提供的聚醚分散剂具有更好的分散稳定性，而且在长时间保存的情况下，仍然具有好的分散稳定性；且本发明聚醚分散剂的热稳定性更优异。