本发明涉及一种环氧高分子扩链剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)等热塑性聚酯是一类可回收的环保材料，具有耐溶剂性、耐磨性、高弹性模量、抗冲击性、优异的机械性能等优异的性能，广泛应用于建筑、车辆、屋顶保温材料、运动器材、风能等领域。由于其良好的技术性能和潜在的经济方面，pet等聚酯类泡沫越来越受到市场的青睐。由于具有阻燃性能的聚酯材料的需求量逐年迅速增长，而传统的聚酯材料的易燃性及燃烧释放有毒气体和产生大量烟尘等危害，不能满足先进材料的阻燃性能；同时，这类材料相对较脆、熔体强度低等，这限制了它们的实际应用。因此开发一种具有环保、可增强粘性和阻燃性的聚酯材料改性增强材料。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种环保、可增强粘性和阻燃性的环氧高分子扩链剂及其制备方法和应用。
2、为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
3、一种环氧高分子扩链剂，结构式如下：
4、
5、一种环氧高分子扩链剂的制备方法，步骤如下：
6、s1、在玻璃反应容器中加入去离子水，缓慢加入pva，持续搅拌下，加热升温，pva完全溶解于水中后，冷却；
7、s2、在步骤s1中的溶液中分别加入钙磷酸盐，甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温加热搅拌，混合均匀，得到乳白色溶液；
8、s3、在玻璃容器中加入化合物3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物，在持续搅拌的前提下缓慢加入过氧化苯甲酰，混合均匀，既得含有过氧化苯甲酰的澄清溶液；
9、s4、将步骤s3中的澄清溶液缓慢加入到步骤s2中的反应容器中，持续搅拌均匀后，缓慢加入amds分子量调节剂，继续搅拌，得到均匀的溶液；
10、s5、将步骤s4中的反应溶液进行加热梯度升温，持续搅拌，反应既得固液混合物；
11、s6、将步骤s5中的固液混合物降温后进行固液分离，得到淡黄色固体，将固体进行多次洗涤去除残留溶剂后，进行过滤烘干，既得成品环氧高分子扩链剂。
12、进一步，所述步骤s1中，在玻璃反应容器中，以重量份计，加入pva4-8份，去离子水100-180份，持续搅拌下，加热升温至120-130度下，反应2-4h，pva完全溶解于水中后，冷却至20-30度。
13、进一步，所述步骤s2中，向步骤s1中的溶液中，以重量份计，加入钙磷酸盐15-20份，甲基丙烯酸缩水甘油酯50-60份，在40-50度下加热搅拌，混合均匀。
14、进一步，所述步骤s3中，在玻璃容器中，按重量份计，加入化合物3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物40-50份，在持续搅拌的前提下缓慢加入过氧化苯甲酰5-8份，混合均匀，既得过氧化苯甲酰的澄清溶液。
15、进一步，所述步骤s4中，将步骤s3中的溶液缓慢加入到步骤s2中的反应容器中，在40-50度下加热持续搅拌，缓慢加入25-30份amds分子量调节剂，继续搅拌0.5-1h，得到均匀的溶液。
16、进一步，所述步骤s5中，将步骤s4中的反应溶液进行梯度升温反应，在40-45度下，反应0.5-1小时；在50-55度下，反应1-1.5小时；在55-60度下，反应1-1.5小时；在60-65度下，反应1-2小时；在65-75度下，反应2-2.5小时；最后在75-85度下反应3-4小时。
17、进一步，所述步骤s6中，将步骤s5中的固液混合物降温至20-30度后进行固液分离，得到淡黄色固体，将固体用乙醇洗涤3-5次，每次乙醇用量为50-60份，后用去离子水洗涤3-5次，每次去离子水的用量为50-60份，去除残留溶剂后，进行过滤，用真空烘箱在100-120度下进行烘干12-15h。
18、一种环氧高分子扩链剂的应用，将环氧高分子扩链剂应用于聚酯树脂中。
19、一种环氧高分子扩链剂的应用，步骤如下：将环氧高分子扩链剂和pet材料进行共混注塑，制备得到改性pet高分子材料。
20、本发明的反应结构简式如下：
21、
22、本发明的有益效果如下：
23、本发明提供了一种简便且价格低廉的合成制备方法，以水为溶剂的悬浮聚合法制备的环氧高分子扩链剂，不仅对pet等聚酯材料具有增粘作用，而且具有高稳定性、无毒等优点，此外分子中的磷氧基团，也赋予了扩链剂阻燃性能。扩链剂分子中的环氧基团与材料末端羧基等基团的快速反应可以消除分子中的羟基，使其与聚酯树脂混炼加工过程中不会引起聚酯材料快速降解，也不会发生酯交换反应，影响其粘度和成型后的机械强度。本发明制备的环氧高分子扩链剂，对提高热塑型聚酯材料的粘度、机械强度和阻燃性能等，具有很高的应用价值。
1.一种环氧高分子扩链剂，其特征在于，结构式如下：
2.一种根据权利要求1所述的环氧高分子扩链剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
3.根据权利要求2所述的环氧高分子扩链剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，在玻璃反应容器中，以重量份计，加入pva4-8份，去离子水100-180份，持续搅拌下，加热升温至120-130度下，反应2-4h，pva完全溶解于水中后，冷却至20-30度。
4.根据权利要求2所述的环氧高分子扩链剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，向步骤s1中的溶液中，以重量份计，加入钙磷酸盐15-20份，甲基丙烯酸缩水甘油酯50-60份，在40-50度下加热搅拌，混合均匀。
5.根据权利要求2所述的环氧高分子扩链剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，在玻璃容器中，按重量份计，加入化合物3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物40-50份，在持续搅拌的前提下缓慢加入过氧化苯甲酰5-8份，混合均匀，既得过氧化苯甲酰的澄清溶液。
6.根据权利要求2所述的环氧高分子扩链剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，将步骤s3中的溶液缓慢加入到步骤s2中的反应容器中，在40-50度下加热持续搅拌，缓慢加入25-30份amds分子量调节剂，继续搅拌0.5-1h，得到均匀的溶液。
7.根据权利要求2所述的环氧高分子扩链剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，将步骤s4中的反应溶液进行梯度升温反应，在40-45度下，反应0.5-1小时；在50-55度下，反应1-1.5小时；在55-60度下，反应1-1.5小时；在60-65度下，反应1-2小时；在65-75度下，反应2-2.5小时；最后在75-85度下反应3-4小时。
8.根据权利要求2所述的环氧高分子扩链剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s6中，将步骤s5中的固液混合物降温至20-30度后进行固液分离，得到淡黄色固体，将固体用乙醇洗涤3-5次，每次乙醇用量为50-60份，后用去离子水洗涤3-5次，每次去离子水的用量为50-60份，去除残留溶剂后，进行过滤，用真空烘箱在100-120度下进行烘干12-15h。
9.一种根据权利要求1所述的环氧高分子扩链剂的应用，其特征在于，将环氧高分子扩链剂应用于聚酯树脂中。
10.一种根据权利要求9所述的环氧高分子扩链剂的应用，其特征在于，步骤如下：将环氧高分子扩链剂和pet材料进行共混注塑，制备得到改性pet高分子材料。
