一种耐高温高强度高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法
阅读说明：本技术 一种耐高温高强度高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法 (Novel high-temperature-resistant high-strength high-light-transmittance cyclic olefin copolymer and preparation method thereof ) 是由 陈旭东 邓健文 甄智勇 于 2019-09-28 设计创作，主要内容包括：一种耐高温高强度高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法,环烯烃共聚物包括以下重量份的原料：双环戊二烯35-65份、降冰片烯及其衍生物10-40份、苯类溶剂3-5份、酮类溶剂1-3份、醇类溶剂5-8份、高透明助剂10-15份、催化剂0.01-0.2份。制备步骤如下：除催化剂外将液体原料、透明助剂与5-10份溶剂混合均匀,制成A液；将催化剂与1-5份溶剂充分混合均匀,制成催化剂B液；将AB液按一定比例混合,在室温25℃左右搅拌均匀,AB液混合；将混合好的AB液倒入模具,放置45-80℃固化、脱模。本发明具有低密度、高强度、优异的耐温性能且工艺环保、简便、成本低廉特点。(A novel high-temperature-resistant high-strength high-light-transmission cycloolefin copolymer and a preparation method thereof are disclosed, wherein the cycloolefin copolymer comprises the following raw materials in parts by weight: 35-65 parts of dicyclopentadiene, 10-40 parts of norbornene and derivatives thereof, 3-5 parts of benzene solvents, 1-3 parts of ketone solvents, 5-8 parts of alcohol solvents, 10-15 parts of high-transparency auxiliaries and 0.01-0.2 part of catalysts. The preparation steps are as follows: uniformly mixing the liquid raw material, the transparent auxiliary agent and 5-10 parts of solvent except the catalyst to prepare solution A; fully and uniformly mixing the catalyst and 1-5 parts of solvent to prepare a catalyst B solution; mixing the AB liquid according to a certain proportion, stirring uniformly at room temperature of about 25 ℃, and mixing the AB liquid; pouring the mixed AB liquid into a mold, standing at 45-80 ℃ for curing, and demolding. The invention has the characteristics of low density, high strength, excellent temperature resistance, environment-friendly process, simplicity and low cost.)
技术领域
本发明涉及一种环烯烃共聚物，具体为一种耐高温高强度高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法。
背景技术
随着新时代的号召，探索与追求新型环保耐高温与透光的多功能材料，耐温高透光材料可广泛用于耐温发动机罩，挡风板、展厅、以及等高档光学材料应用场所，市场需求广泛。
目前，耐温透光材料主要添加了一些增强填充，如颗粒或短纤维，由此降低了材料的透明性，环氧透明材料最高透光率不到90％，透光PC耐磨性差，透光PS耐候性不好，都影响了在高档光学材料中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温高强度高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法，具有低密度、高强度、优异的耐温性能且工艺环保、简便、成本低廉等优质特点，提高了环烯烃在市场上的竞争力，尤其是聚双环戊二烯，轻质高强的耐温高透光塑料开拓了塑料在高透光材料更广的邻域，弥补了透光PMMA、PC在市场上的缺陷，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温高强度高透光新型环烯烃共聚物，环烯烃共聚物包括以下重量份的原料：双环戊二烯35-65份、降冰片烯及其衍生物10-40份、苯类溶剂3-5份、酮类溶剂1-3份、醇类溶剂5-8份、高透明助剂10-15份、催化剂0.01-0.2份。
进一步地，所述环烯烃聚合物由双环戊二烯包、降冰片烯共聚而成，包括聚双环戊二烯，聚双环戊二烯纯度大于70％，透明度为92％-96％，聚双环戊二烯可在110-140°长期使用，最高使用温度高达230°，聚双环戊二烯弹性模量3.2GPa，弯曲模量2.2GPa，具有优良的强度。
进一步地，所述降冰片烯为5-甲基-2-降冰片烯，5,6-二甲基-2-降冰片烯，5-乙基-2-降冰片烯，5-丁基-2-降冰片烯，5-己基-2-降冰片烯，5-辛基-2-降冰片烯，5-十二烷基-2-降冰片烯，5-乙叉-2-降冰片稀(ENB)、5-丙烯基-2-降冰片烯(PNB)、降冰片二酸酐、5-乙烯基-2-降冰片烯、马来酸酐衍生物、苯乙烯、烯烃衍生物、二烯烃、双环[2.2.1]庚烯衍生物、环戊烯、环戊二烯、四环十二碳烯、5-环己基-2-降冰片烯、5，5-二甲基-2-降冰片烯中的一种或多种。
进一步地，所述苯类溶剂为环己基苯、1，2-二苯乙烷、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、丙苯、十二烷基苯、1，2，4-三甲苯、丁苯、对甲基异丙苯、联苯、萘、氯代苯、苯胺中的一种或多种。
进一步地，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、新戊醇中的一种或多种。
进一步地，所述高透明助剂为聚合抑制剂、耐老化剂、阻燃剂、抗UV稳定剂、热稳定剂、光稳定剂中的一种或多种，高透明助剂的透明率≧95％，其中，所述聚合抑制剂选自对苯二酚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚、异丙醚、二苯甲酮、三苯基膦、叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚、对苯醌等聚合抑制剂中的一种或多种；
所述耐老化剂选自硫酸钙、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚、抗氧剂lU1U、巴斯夫1010、对叔丁基苯酚、抗氧剂168、叔丁基对苯二酚、苯胺、2-甲基苯胺等抗老化剂中的一种或多种；
所述阻燃剂选自磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、二溴甲烷、三氯溴甲烷、二氯溴甲烷、八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯、四溴双酚A、有机磷-氮高分子中的一种或多种；
所述抗UV稳定剂选自UV-531、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、UV-2908、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯、邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮中的一种或多种。
进一步地，所述催化剂有钌系卡宾催化剂、铂钌卡宾催化剂、钯系催化剂、锇系卡宾催化剂、醋酸钯催化剂、羰基铑催化剂、三苯膦羰基铑催化剂中的一种或多种。
本发明还提供了一种耐高温高强度高透光新型环烯烃共聚物的制备方法，包括以下步骤：
第一步：在常温先将A液进行制备：除催化剂外将液体原料、透明助剂与5-10份溶剂混合均匀；
第二步：催化剂溶液制备：将催化剂与1-5份溶剂充分混合均匀，制成B液；
第三步:将AB液按一定比例混合，在室温25℃左右搅拌均匀，AB液充分混合；
第四步：将混合好的AB液倒入模具，放置45-80℃固化；
第五步：固化完成，脱模。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法，新型环烯烃共聚物由于是由双环降冰片烯以及双环戊二烯共聚而成，具有低密度、高强度、优异的耐温性能且工艺环保、简便、成本低廉等优质特点，在提高了环烯烃在市场上的竞争力，尤其是聚双环戊二烯，还开辟了轻质高强的耐温高透光塑料、开拓了塑料在高透光材料更广的邻域，弥补了透光PMMA、PC在市场上的缺陷。
具体实施方式
以下将详细说明本发明实施例，但本发明实施例并不以此为限。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法，由如下重量分数的原料制备而成：
双环戊二烯60.7％、5-十二烷基-2-降冰片烯12.6％、环戊烯6.9％、5-乙叉-2-降冰片稀(ENB)10％、2,6-二叔丁基对甲苯酚0.45％、三苯基膦0.03％、抗氧剂1680.5％、uv5310.5％、有机磷-氮透明阻燃剂0.8％、甲苯4％、丙酮1％、新戊醇5％、钌系金属卡宾催化剂0.02％。制备如下：
第一步、常温下将液体原料5-十二烷基-2-降冰片烯、ENB与双环戊二烯充分混合后；加入抗氧剂168、uv531、有机磷-氮透明阻燃剂搅拌至固体颗粒完全溶解且分散均匀；2,6-二叔丁基对甲苯酚用丙酮溶解后倒至混合液中，三苯基膦用二分之一的甲苯溶解后倒入以上混合液，搅拌充分混合均匀后，抽取真空即配好A液。
第二步、常温下将钌系金属卡宾催化剂溶于剩下的1/2甲苯中，用新戊醇稀释混合均匀得B液。
第三步、在室温25℃左右，将混合好得B液缓慢得加入到A液，同时搅拌A液让B液在A液中混合均匀，搅拌大约2分钟取出。放入真空箱抽取真空，控制真空温度不超过35℃，10分钟左右取出，倒入模具中。
第四步、模具加热至45℃，使AB混合液在10分钟内反应固化。
第五步、固化完全的制品，放于烘箱，温度从室温升到100°保持30min后升30°，同样如此升温至210，后在降温每15分钟降15°。
第六步、待产品冷却后，脱模即可得到透明率高达95％的板材。
对该实施例制得的耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物进行产品性能测试，结果如下：
实施例2
一种耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法，由如下重量分数的原料制备而成：
双环戊二烯35％、5-乙基-2-降冰片烯13％、环戊二烯6.9％、5-丙烯基-2-降冰片烯(PNB)10％、乙二醇二甲醚0.45％、三苯基膦0.03％、抗氧剂1680.5％、UV-29080.5％、磷酸三丁酯阻燃剂1％、二甲苯4％、丁酮1％、甲醇5％、铂钌卡宾催化剂0.02％。制备如下：
第一步、常温下将液体原料5-乙基-2-降冰片烯、PNB与双环戊二烯充分混合后；加入抗氧剂168、UV-2908、磷酸三丁酯阻燃剂搅拌至固体颗粒完全溶解且分散均匀；乙二醇二甲醚用丁酮溶解后倒至混合液中，三苯基膦用二分之一的二甲苯溶解后倒入以上混合液，搅拌充分混合均匀后，抽取真空即配好A液。
第二步、常温下将铂钌卡宾催化剂溶于剩下的1/2二甲苯中，用甲醇稀释混合均匀得B液。
第三步、在室温25℃左右，将混合好得B液缓慢得加入到A液，同时搅拌A液让B液在A液中混合均匀，搅拌大约2分钟取出。放入真空箱抽取真空，控制真空温度不超过35℃，10分钟左右取出，倒入模具中。
第四步、模具加热至45℃，使AB混合液在10分钟内反应固化。
第五步、固化完全的制品，放于烘箱，温度从室温升到100°保持30min后升30°，同样如此升温至210，后在降温每15分钟降15°。
第六步、待产品冷却后，脱模即可得到透明率高达96％的板材。
对该实施例制得的耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物进行产品性能测试，结果如下：
实施例3
一种耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法，由如下重量分数的原料制备而成：
双环戊二烯62％、5-甲基-2-降冰片烯13.2％、环戊烯7.5％、5-乙叉-2-降冰片稀(ENB)12％、乙二醇二甲醚0.52％、对苯醌0.05％、抗氧剂1680.5％、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.6％、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯阻燃剂0.8％、乙苯3％、甲基丁酮3％、异丙醇6％、钯系催化剂0.02％。制备如下：
第一步、常温下将液体原料5-甲基-2-降冰片烯、ENB与双环戊二烯充分混合后；加入抗氧剂168、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯阻燃剂搅拌至固体颗粒完全溶解且分散均匀；乙二醇二甲醚用甲基丁酮溶解后倒至混合液中，对苯醌用二分之一的乙苯溶解后倒入以上混合液，搅拌充分混合均匀后，抽取真空即配好A液。
第二步、常温下将钯系催化剂溶于剩下的1/2乙苯中，用异丙醇稀释混合均匀得B液。
第三步、在室温25℃左右，将混合好得B液缓慢得加入到A液，同时搅拌A液让B液在A液中混合均匀，搅拌大约2分钟取出。放入真空箱抽取真空，控制真空温度不超过35℃，10分钟左右取出，倒入模具中。
第四步、模具加热至45℃，使AB混合液在10分钟内反应固化。
第五步、固化完全的制品，放于烘箱，温度从室温升到100°保持30min后升30°，同样如此升温至210，后在降温每15分钟降15°。
第六步、待产品冷却后，脱模即可得到透明率高达98％的板材。
对该实施例制得的耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物进行产品性能测试，结果如下：
实施例4
一种耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法，由如下重量分数的原料制备而成：
双环戊二烯65％、5-乙基-2-降冰片烯12.3％、二烯烃6.8％、5-乙烯基-2-降冰片烯11％、异丙醚0.48％、二苯甲酮0.06％、叔丁基对苯二酚0.5％、邻羟基苯甲酸苯酯0.6％、八溴二苯基氧化物阻燃剂0.8％、1，2，4-三甲苯3％、甲基异丁酮3％、新戊醇6％、锇系卡宾催化剂0.1％。制备如下：
第一步、常温下将液体原料5-甲基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯11％与双环戊二烯充分混合后；加入叔丁基对苯二酚、邻羟基苯甲酸苯酯、八溴二苯基氧化物阻燃剂搅拌至固体颗粒完全溶解且分散均匀；异丙醚用甲基异丁酮溶解后倒至混合液中，二苯甲酮用二分之一的1，2，4-三甲苯溶解后倒入以上混合液，搅拌充分混合均匀后，抽取真空即配好A液。
第二步、常温下将锇系卡宾催化剂溶于剩下的1/2的1，2，4-三甲苯中，用新戊醇稀释混合均匀得B液。
第三步、在室温25℃左右，将混合好得B液缓慢得加入到A液，同时搅拌A液让B液在A液中混合均匀，搅拌大约2分钟取出。放入真空箱抽取真空，控制真空温度不超过35℃，10分钟左右取出，倒入模具中。
第四步、模具加热至45℃，使AB混合液在10分钟内反应固化。
第五步、固化完全的制品，放于烘箱，温度从室温升到100°保持30min后升30°，同样如此升温至210，后在降温每15分钟降15°。
第六步、待产品冷却后，脱模即可得到透明率高达96％的板材。
对该实施例制得的耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物进行产品性能测试，结果如下：
实施例5
一种耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法，由如下重量分数的原料制备而成：
双环戊二烯55％、5-丁基-2-降冰片烯13.4％、四环十二碳烯7.2％、5-丙烯基-2-降冰片烯(PNB)12％、二乙二醇二丁醚0.44％、三苯基膦0.06％、抗氧剂lU1U 0.6％、2，4-二羟基二苯甲酮0.6％、四溴双酚A阻燃剂0.8％、丙苯5％、环戊酮2％、异丙醇8％、三苯膦羰基铑催化剂0.15％。制备如下：
第一步、常温下将液体原料5-丁基-2-降冰片烯、PNB与双环戊二烯充分混合后；加入抗氧剂lU1U、2，4-二羟基二苯甲酮、四溴双酚A阻燃剂搅拌至固体颗粒完全溶解且分散均匀；二乙二醇二丁醚用环戊酮溶解后倒至混合液中，三苯基膦用二分之一的丙苯溶解后倒入以上混合液，搅拌充分混合均匀后，抽取真空即配好A液。
第二步、常温下将三苯膦羰基铑催化剂溶于剩下的1/2丙苯中，用异丙醇稀释混合均匀得B液。
第三步、在室温25℃左右，将混合好得B液缓慢得加入到A液，同时搅拌A液让B液在A液中混合均匀，搅拌大约2分钟取出。放入真空箱抽取真空，控制真空温度不超过35℃，10分钟左右取出，倒入模具中。
第四步、模具加热至45℃，使AB混合液在10分钟内反应固化。
第五步、固化完全的制品，放于烘箱，温度从室温升到100°保持30min后升30°，同样如此升温至210，后在降温每15分钟降15°。
第六步、待产品冷却后，脱模即可得到透明率高达95％的板材。
对该实施例制得的耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物进行产品性能测试，结果如下：
对比例1
环烯烃共聚物及其制备方法，由如下重量分数的原料制备而成：
双环戊二烯55％、二乙二醇二丁醚0.44％、三苯基膦0.06％、抗氧剂lU1U0.6％、2，4-二羟基二苯甲酮0.6％、四溴双酚A阻燃剂0.8％、丙苯5％、环戊酮2％、异丙醇8％、三苯膦羰基铑催化剂0.15％。制备如下：
制备如下：
第一步、常温下在双环戊二烯中加入抗氧剂lU1U、2，4-二羟基二苯甲酮、四溴双酚A阻燃剂搅拌至固体颗粒完全溶解且分散均匀；二乙二醇二丁醚用环戊酮溶解后倒至混合液中，三苯基膦用二分之一的丙苯溶解后倒入以上混合液，搅拌充分混合均匀后，抽取真空即配好A液。
第二步、常温下将三苯膦羰基铑催化剂溶于剩下的1/2丙苯中，用异丙醇稀释混合均匀得B液。
第三步、在室温25℃左右，将混合好得B液缓慢得加入到A液，同时搅拌A液让B液在A液中混合均匀，搅拌大约2分钟取出。放入真空箱抽取真空，控制真空温度不超过35℃，10分钟左右取出，倒入模具中。
第四步、模具加热至45℃，使AB混合液在10分钟内反应固化。
第五步、固化完全的制品，放于烘箱，温度从室温升到100°保持30min后升30°，同样如此升温至210，后在降温每15分钟降15°。
第六步、待产品冷却后，脱模即可得到透明率高达94％的板材。
对该实施例制得的耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物进行产品性能测试，结果如下：
通过以上的5个实施例及对比例1的产品性能测试对比可以发现，对比例1由于没有使用降冰片烯及其衍生物，其性能标准则明显低于本发明实施例的性能标准，而本发明的新型环烯烃共聚物由于是由双环降冰片烯以及双环戊二烯共聚而成，其性能标准则要明显优于对比例1，具有耐高温、等密度轻、高强度以及高韧性的特点，透光率达到95％以上，极限耐温230℃，能很好的应用在耐高温的透光领域上。
综上所述：本耐高温，高强度、高透光新型环烯烃共聚物及其制备方法，新型环烯烃共聚物由于是由双环降冰片烯以及双环戊二烯共聚而成，具有轻质高强、高模量、耐高温、高透光，给环烯烃共聚物提供了优异的性能，给与了很大的竞争市场，开拓了塑料在高透光材料更广的邻域，弥补了透光PMMA、PC在市场上的缺陷。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。