[发明专利]耐热性可调乙烯基芳香族单体共聚物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐热性可调乙烯基芳香族单体共聚物的合成方法。

背景技术

目前耐热性可调乙烯基芳香族单体共聚物的合成方法，主要包括乙烯基芳香族单体与马来酰亚胺单体直接共聚，以及乙烯基芳香族-马来酸酐共聚物酰亚胺化两种。前者马来酰亚胺单体成本较高，且受电子转移络合效应及前末端效应影响，耐热性调节困难，另外，单一的马来酰亚胺基团尽管可提供相对较高的玻璃化转变温度，但对某些应用领域如玻纤增强等仍需部分酸酐基团；后者则大多需要在催化剂存在下进行，产物中残留的催化剂对于其性能较为不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、成本较低的耐热性可调乙烯基芳香族单体共聚物的合成方法。

本发明的耐热性可调乙烯基芳香族单体共聚物的合成方法，其步骤是：将乙烯基芳香族单体-马来酸酐无规共聚物和作为酰亚胺化剂的胺连续加入平均停留时间为1-20分钟的排气式双螺杆挤出机中，于180-300℃下，经反应挤出并脱除挥发分，得到乙烯基芳香族单体共聚物，胺与乙烯基芳香族单体-马来酸酐无规共聚物中马来酸酐单元的摩尔比为0.08-10，乙烯基芳香族单体-马来酸酐无规共聚物的分子量为1-100万，其中马来酸酐单元的含量为5-50％摩尔。

本发明的原理如下：

共聚物中的马来酸酐基团与胺反应，开环生成马来酰胺酸基团，马来酰胺酸闭环后生成马来酰胺基团。

本发明中，所说的乙烯基芳香族单体-马来酸酐无规共聚物含有乙烯基芳香族单体、马来酸酐单元，或者含有乙烯基芳香族单体、马来酸酐单元以及丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氟乙烯、乙酸乙烯酯、烯烃、乙烯基醚、二烯烃和卤代二烯烃中的至少一种。

上述的乙烯基芳香族单体可选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、邻氯苯乙烯或对氯苯乙烯。

本发明中，作为酰亚胺化剂的胺可选自分子式为R-NH₂的脂肪胺、芳香胺或脂肪族二胺，其中R代表氢、烷基、羟基、羧基、胺基、环烷基、芳基或含有1至18个碳原子的杂环基团，所说的环烷基、芳基和含有1至18个碳原子的杂环基团环上可用含1至4个碳原子的烷基或卤素取代。

本发明中，胺与乙烯基芳香族单体-马来酸酐无规共聚物中马来酸酐单元的摩尔比优选0.2-3。

本发明的耐热性可调乙烯基芳香族单体共聚物的合成过程是连续过程。

本发明的有益效果在于：

可以制备耐热性可调乙烯基芳香族单体共聚物，且工艺简单，所需原料易得，不需要使用催化剂，成本较低，耐热性调节范围大。

根据红外光谱(IR)分析，本发明制备的耐热型乙烯基芳香族单体共聚物的酰亚胺单元都是环形结构，因此它具有优良的热稳定性(TLS)、较高的玻璃化转变温度(Tg)和良好的加工流动性。

按照本发明制备的耐热型乙烯基芳香族单体共聚物可根据常用热塑性聚合物技术进行加工，如挤出成型、注射成型和热成型，可用来生成任何形状和尺寸的成型制品。另外，这些共聚物可用于板材(片材)、成型或挤拉制品、薄膜、管材、纤维等的制造。该耐热型乙烯基芳香族单体共聚物可以与适宜的高分子及其助剂混合在一起，例如弹性体、增强纤维(玻璃纤维、碳纤维等)、其他树脂(如ABS、PC、PPO、PA等)、无机填料、阻燃剂、稳定剂、润滑剂、增塑剂等等。也可以在最后加入发泡剂形成发泡材料。此外，该耐热型乙烯基芳香族单体共聚物还可用作相容剂，用于改善苯乙烯类聚合物及极性聚合物共混物之间的相容性。

具体实施方式

以下结合实施例和比较例进一步说明本发明。下列实例仅仅是为了说明，而不是对本发明的限制。

实施例1：

将800克的苯乙烯-马来酸酐无规共聚物(R-SMA树脂)和120克苯胺连续加入到直径为20mm的排气式双螺杆挤出机中，温度210℃，排气口真空度0.02MPa，平均停留时间5分钟，经挤出脱挥得到苯乙烯-马来酸酐-马来酰胺酸-马来酰亚胺共聚物，其性能记录在表1中。该R-SMA树脂含有84％(摩尔)苯乙烯单元和16％(摩尔)马来酸酐单元。

实施例2：

重复实施例1，将苯胺的加入量减小到64克，数据和结果记录在表1中。

实施例3：

重复实施例1，将苯胺的加入量提高到320克，数据和结果记录在表1中。

实施例4：

重复实施例1，将苯胺的加入量减小到10克，数据和结果记录在表1中。

实施例5：

重复实施例1，将苯胺的加入量提高到720克，数据和结果记录在表1中。