CN109575180A - 甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及甲基丙烯酸甲酯‑苯乙烯共聚物及其制备方法,将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯混合后加入三联吡啶钌,搅拌得到单体混合物;将偶氮二异丁腈的***溶液与正丁硫醇混合,搅拌后去除***,得到引发体系;将引发体系加入单体混合物中,于50℃搅拌,再于70℃搅拌,最后于90℃搅拌;然后停止加热并加入丙酮,得到聚合物溶液;过滤聚合物溶液得到滤液;然后将甲醇加入滤液中,得到沉淀物;沉淀物经过干燥,得到甲基丙烯酸甲酯‑苯乙烯共聚物,得到的聚合物纯净度高、透光率高,而且解决了现有聚合物耐热性低的问题。
Description
技术领域
本发明属于聚合物制备技术,具体涉及甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物及其制备方法。
背景技术
甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物作为一种通用型树脂,综合了两种单体均聚物树脂的优点,弥补了不足之处,不仅具有良好的透明度、光泽度及较高的抗冲击强度,而且在加工成型时,熔融粘度不大,流动性较好。其制备方法主要有本体聚合法、乳液聚合法、悬浮聚合法。其中,本体聚合过程中不使用溶剂和水,相比其他聚合方法减少了提纯的环节,可以有效的提高产物纯净度和透光率;同时又免去了废水、废液处理、排放等环节,有利于环境保护。但是现有制备方法得到的聚合物耐热性能偏低。
发明内容
本发明公开了甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物及其制备方法,采用限定引发剂以及聚合时间,得到的聚合物热性能好。
本发明采用如下技术方案:
甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯混合后加入三联吡啶钌,搅拌得到单体混合物;
(2)将偶氮二异丁腈的***溶液与正丁硫醇混合,搅拌后去除***,得到引发体系;
(3)将引发体系加入单体混合物中,于50℃搅拌,再于70℃搅拌,最后于90℃搅拌;然后停止加热并加入丙酮,得到聚合物溶液;
(4)过滤聚合物溶液得到滤液;然后将甲醇加入滤液中,得到沉淀物;
(5)沉淀物经过干燥,得到甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
本发明还公开了甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物,其制备方法,包括如下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯混合后加入三联吡啶钌,搅拌得到单体混合物;
(2)将偶氮二异丁腈的***溶液与正丁硫醇混合,搅拌后去除***,得到引发体系;
(3)将引发体系加入单体混合物中,于50℃搅拌,再于70℃搅拌,最后于90℃搅拌;然后停止加热并加入丙酮,得到聚合物溶液;
(4)过滤聚合物溶液得到滤液;然后将甲醇加入滤液中,得到沉淀物;
(5)沉淀物经过干燥,得到甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
上述技术方案中,甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的体积比为(3~4)∶1。
上述技术方案中,三联吡啶钌的用量为苯乙烯质量的0.9%~1.1%;通过聚合物溶液过滤可以基本去除三联吡啶钌残留,本发明创造性的添加三联吡啶钌,结合聚合工艺的调整,得到的聚合物热性能不错。
上述技术方案中,偶氮二异丁腈的用量为苯乙烯质量的0.0018%~0.0022%;正丁硫醇的用量为苯乙烯质量的0.12%~0.15%。
上述技术方案中,步骤(1)中,搅拌的时间为20~30分钟,搅拌速率没有限制,为了首先混合三联吡啶钌与单体,使得在聚合反应过程反应均匀。
上述技术方案中,步骤(2)中,搅拌的时间为20~30分钟,去除***的方式没有限定,可以用简单的挥发法,偶氮二异丁腈的***溶液浓度为10wt%。
上述技术方案中,步骤(3)中,50℃搅拌的时间为20~30分钟;70℃搅拌的时间为160~170分钟;90℃搅拌的时间为80~90分钟;加入丙酮的量没有限定,溶解聚合物即可。
上述技术方案中,甲醇的加入量没有限制,为现有技术;沉淀物干燥也为常规技术。
本发明在现有技术基础上,采用限定引发剂以及扩链剂,结合三联吡啶钌以及制备工艺,得到的聚合物纯净度高、透光率高,而且解决了现有聚合物耐热性低的问题。
具体实施方式
实施例一
甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将30mL甲基丙烯酸甲酯、10mL苯乙烯混合后加入0.09g三联吡啶钌,搅拌20分钟得到单体混合物;
(2)将1.8毫克偶氮二异丁腈的***溶液(10wt%)与11.7毫克正丁硫醇混合,搅拌20分钟后挥发去除***,得到引发体系;
(3)室温下,将引发体系加入单体混合物中,然后于50℃搅拌20分钟,再于70℃搅拌160分钟,最后于90℃搅拌90分钟;然后停止加热并加入适量丙酮,得到聚合物溶液;
(4)常规过滤聚合物溶液得到滤液;然后将甲醇加入滤液中,沉降过滤得到沉淀物;
(5)沉淀物经过真空干燥,得到甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
实施例二
甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将30mL甲基丙烯酸甲酯、10mL苯乙烯混合后加入0.09g三联吡啶钌,搅拌30分钟得到单体混合物;
(2)将1.8毫克偶氮二异丁腈的***溶液(10wt%)与11.7毫克正丁硫醇混合,搅拌30分钟后去除***,得到引发体系;
(3)室温下,将引发体系加入单体混合物中,然后于50℃搅拌30分钟,再于70℃搅拌170分钟,最后于90℃搅拌80分钟;然后停止加热并加入适量丙酮,得到聚合物溶液;
(4)常规过滤聚合物溶液得到滤液;然后将甲醇加入滤液中,沉降过滤得到沉淀物;
(5)沉淀物经过真空干燥,得到甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
实施例三
甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将30mL甲基丙烯酸甲酯、10mL苯乙烯混合后加入0.09g三联吡啶钌,搅拌20分钟得到单体混合物;
(2)将1.8毫克偶氮二异丁腈的***溶液(10wt%)与11.7毫克正丁硫醇混合,搅拌30分钟后去除***,得到引发体系;
(3)室温下,将引发体系加入单体混合物中,然后于50℃搅拌30分钟,再于70℃搅拌160分钟,最后于90℃搅拌80分钟;然后停止加热并加入适量丙酮,得到聚合物溶液;
(4)常规过滤聚合物溶液得到滤液;然后将甲醇加入滤液中,沉降过滤得到沉淀物;
(5)沉淀物经过真空干燥,得到甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
对比例一
为专利申请201510412082.5实施例一制备方法制备的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
对比例二
在实施例一的基础上,不加入三联吡啶钌。
对比例三
在实施例一的基础上,将阶梯升温工艺替换为80℃搅拌280分钟。
根据专利申请201510412082.5的方法测试纯净度以及透光率,利用TG进行热失重分析,结果如表1。
表1 实施例以及对比例测试结果
Claims (9)
1.甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯混合后加入三联吡啶钌,搅拌得到单体混合物;
(2)将偶氮二异丁腈的***溶液与正丁硫醇混合,搅拌后去除***,得到引发体系;
(3)将引发体系加入单体混合物中,于50℃搅拌,再于70℃搅拌,最后于90℃搅拌;然后停止加热并加入丙酮,得到聚合物溶液;
(4)过滤聚合物溶液得到滤液;然后将甲醇加入滤液中,得到沉淀物;
(5)沉淀物经过干燥,得到甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
2.根据权利要求1所述甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,其特征在于,甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的体积比为(3~4)∶1。
3.根据权利要求1所述甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,其特征在于,三联吡啶钌的用量为苯乙烯质量的0.9%~1.1%。
4.根据权利要求1所述甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,其特征在于,偶氮二异丁腈的用量为苯乙烯质量的0.0018%~0.0022%;正丁硫醇的用量为苯乙烯质量的0.12%~0.15%。
5.根据权利要求1所述甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,搅拌的时间为20~30分钟。
6.根据权利要求1所述甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,搅拌的时间为20~30分钟。
7.根据权利要求1所述甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,偶氮二异丁腈的***溶液浓度为10wt%。
8.根据权利要求1所述甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,50℃搅拌的时间为20~30分钟;70℃搅拌的时间为160~170分钟;90℃搅拌的时间为80~90分钟。
9.根据权利要求1所述甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法制备的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
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