[发明专利]一种马来酰亚胺类耐热树脂乳液的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子树脂乳液的制备方法，特别是一种马来酰亚胺类耐热树脂乳液的合成方法。

背景技术

马来酰亚胺类单体的自由基共聚物，因其分子链上含有平面五元环结构，能有效抑制链的转动，从而具有很高结构刚性和热稳定性，因而受到广泛关注。其中有关马来酰亚胺类单体与芳基乙烯类单体的共聚物的研究也很多。

超高耐热ABS树脂的制备，包括合金法和共聚改性法两种，其中共聚改性法是一种比较好的技术路线。合金法主要是指PC/ABS合金。共聚改性法主要由两部分技术组成，一部分是马来酰亚胺(IMID)与芳基乙烯类单体(AEM)腈基乙烯类单体(NEM)的马来酰亚胺类单体的三元共聚物的合成，另一部分是ABS接枝共聚物的合成。马来酰亚胺类单体的三元共聚物的合成是超高耐热ABS树脂耐热性的保证，ABS接枝共聚物决定着其综合性能的平衡。

SMIA的合成则可以采用本体、悬浮、乳液及溶液聚合等各种聚合方法。马来酰亚胺类单体与AEM和或NEM及三者的共聚反应具有与一般共聚反应不同的特点，聚合反应速度非常快，反应很难控制。虽然高温悬浮聚合也可能解决这个问题，其对设备的要求比较高。乳液聚合方法合成的马来酰亚胺类单体的三元共聚物的分子量相对于本体、悬浮及溶液聚合等各种聚合方法，聚合产物的分子量较大，有利于提高产物的机械强度和耐热性能(尤其是热变形温度性能)。

GB1026912描述了用本体聚合的方法制备马来酰亚胺与MMA的共聚物，采用的引发剂是有机过氧化物。GB1062872描述了用乳液聚合的方法制备氯乙烯与马来酰亚胺的共聚物，采用氧化还原引发体系。CA2078337等报导了其溶液聚合的方法，其溶剂一般使用苯等有机溶剂，引发剂采用油溶性热分解引发剂(引发剂在100℃的分解半衰期小于4小时)，如偶氮类引发剂。GB1086673和GB1213061介绍的是用乳液聚合制备马来酰亚胺与苯乙烯等的共聚物的方法，其采用的是水溶性引发剂。在《高分子材料科学与工程》2001(17).1中报导了刘国栋等人发表的《St-AN-PMI乳液共聚物的玻璃化温度与流变性》中描述了其通用的乳液聚合方法，即采用乳化剂，并以过硫酸盐为引发剂的聚合方法。

US4757109描述了一种用乳液聚合方法合成苯乙烯、丙烯腈、马来酰亚胺三元共聚物的工艺，采用在PH值为3～9范围内具有良好乳化能力的阴离子乳化剂，引发剂采用氧化还原体系或偶氮二异丁腈引发剂，该专利指出用偶氮二异丁腈引发剂时，反应速度较慢，其聚合工艺比较简单，没有专门就聚合方法进行讨论。KR9510550也介绍了一种采用乳液聚合的方法合成苯乙烯、丙烯腈、马来酰亚胺三元共聚物的工艺，采用的是典型乳液聚合所用的水溶性引发剂或氧化还原引发体系，也没有专门就聚合方法进行讨论。

发明人试图寻找一种在较为方便、易于操作的情况下，合成在较宽的单体配比范围内能得到组成分布比较均一的SMIA共聚物的乳液聚合方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种马来酰亚胺类耐热树脂乳液的合成方法，具体说是一种制备马来酰亚胺类单体与芳基乙烯类单体和或腈基乙烯基单体的耐热树脂乳液的合成方法。

本发明的马来酰亚胺类耐热树脂乳液的合成方法分为四个部分。通常这四个部分的组成及操作条件如下：(以聚合单体总量为100质量份计，以下同)

(A)初级乳液的制备

25～35℃下在装有搅拌的反应器中加入5～100份脱盐水，0.05～1.0份乳化剂、0～1.5份芳基乙烯类单体、0.5～2.5份腈基乙烯类单体、0～0.15份分子量调节剂、0.05～0.4份油溶性热分解引发剂，开启搅拌进行乳化，乳化10～75分钟后，在20～75分钟内使反应器内水相温度升至65～90℃，维持5～30分钟，即形成初级乳液(a)；

优选条件为：25～35℃在装有搅拌装置的反应器中加入10～50份脱盐水，0.2～0.8份乳化剂，0～1.5份芳基乙烯类单体，0.5～1.0份腈基乙烯类单体，0.02～0.1份分子量调节剂，0.1～0.3份油溶性热分解引发剂，开启搅拌进行乳化，乳化20～45分钟后，在30～45分钟内使反应器内水相温度升至70～80℃，维持10～20分钟，即形成初级乳液(a)。

(B)单体混合液的制备

25～35℃将10～45份马来酰亚胺类单体，30～65份芳基乙烯类单体，0.5～30份腈基乙烯类单体，0.1～0.6份油溶性热分解引发剂，0.01～0.65份分子量调节剂加入混合槽，开启搅拌进行混合，形成均相单体混合液(b)。