[发明专利]甲硫基取代聚苯乙烯及其制备方法

权利要求书

1.甲硫基取代聚苯乙烯，其特征是该化合物具有式(I)所示的的化学结构式：

式(I)中：n∶m为1∶4～4∶1；甲硫基取代聚苯乙烯的平均分子量在8～30万之间。

2.甲硫基取代聚苯乙烯的制备方法，其特征是包括下列步骤：

a、配料：取原料二硫代苯甲酸、偶氮二异丁腈、苯乙烯、对溴苯乙烯和溶剂甲苯；其中：二硫代苯甲酸与偶氮二异丁腈的摩尔比为8∶1～1∶4，对溴苯乙烯与二硫代苯甲酸的摩尔比438～820∶1，苯乙烯与对溴苯乙烯的摩尔比为1∶4～4∶1，甲苯的质量为二硫代苯甲酸与偶氮二异丁腈质量和的8～12倍；

b、制备共聚物1：在氮气保护下，将溶于甲苯的二硫代苯甲酸和偶氮二异丁腈投入反应器中，搅拌下再分批加入苯乙烯和对溴苯乙烯，升温至60℃～110℃的温度下、反应20～36小时后，纯化处理，即：将反应后物料溶于溶剂四氢呋喃中，再在搅拌下加入溶剂甲醇，固体析出，分离，固体即为制得的共聚物1；

c、制备中间体2：

取原料氢化钠、正丙硫醇和溶剂氮甲基吡咯烷酮，且正丙硫醇与氮甲基吡咯烷酮的质量比为29～49∶1，氢化钠与正丙硫醇的摩尔比例为1～1.2∶1，氢化钠与步骤(b)制得的共聚物1的摩尔比为1.5～7.2∶1，正丙硫醇与步骤(b)制得的共聚物1的摩尔比为1.5～6∶1；

在氮气保护下，将氢化钠、正丙硫醇和部分溶剂氮甲基吡咯烷酮投入反应器中，在搅拌下升温至35～55℃，搅拌0.2～1.5小时后，加入溶于溶剂氮甲基吡咯烷酮中的步骤(b)制得的共聚物1，升温至130-180℃的温度，回流反应20～35小时后，将反应后物料冷却至室温、即制得中间体2；

d、制备甲硫基取代聚苯乙烯：

取原料碘甲烷，且碘甲烷与步骤(b)制得的共聚物1的摩尔比为1.1～3∶1；

在氮气保护和避光条件下，将碘甲烷投入装有步骤(c)制得的中间体2的反应器中，在常温下搅拌反应8～15小时后，再加入去离子水、去离子水与溶剂氮甲基吡咯烷酮的体积比为1∶2，再用有机溶剂萃取三次，合并有机相，将有机相用无机盐干燥剂干燥，再将有机相旋蒸掉总体积的80％后，将旋蒸后剩余20％的有机相滴加到溶剂甲醇中，并使甲醇与旋蒸后剩余20％的有机相的体积比为2.5～3.5∶1，固液分离，得到固体物；再进行纯化处理，即：将分离得到固体物溶于溶剂四氢呋喃中，再在搅拌下加入溶剂甲醇、固体析出，过滤，制得白色固体、即为产物甲硫基取代聚苯乙烯。

3.按权利要求2所述甲硫基取代聚苯乙烯的制备方法，其特征是：所述步骤(c)和步骤(d)替换为：

c、制备中间体2：

取原料正丙硫钠和溶剂氮甲基吡咯烷酮，且正丙硫钠与氮甲基吡咯烷酮的质量比为29～49∶1，正丙硫钠与步骤(b)制得的聚合物1的摩尔比为1.5～6∶1；

在氮气保护下，将正丙硫钠和部分溶剂氮甲基吡咯烷酮投入反应器中，在搅拌下升温至35～55℃，搅拌0.2～1.5小时后，加入溶于溶剂氮甲基吡咯烷酮中的步骤(b)制得的共聚物1，升温至130-180℃的温度，回流反应20～35小时后，将反应后物料冷却至室温、即制得中间体2；

d、制备甲硫基取代聚苯乙烯：

取原料碘甲烷，且碘甲烷与步骤(b)制得的共聚物1的摩尔比为1.1～3∶1；

用稀酸使中间体2溶液的pH为2～5；在氮气保护和避光条件下，将碘甲烷投入装有步骤(c)制得的中间体2的反应器中，在常温下搅拌反应8～15小时后，再加入去离子水、去离子水与溶剂氮甲基吡咯烷酮的体积比为1∶2，再用有机溶剂萃取三次，合并有机相，将有机相用无机盐干燥剂干燥，再将有机相旋蒸掉总体积的80％后，将旋蒸后剩余20％的有机相滴加到溶剂甲醇中，并使甲醇与旋蒸后剩余20％的有机相的体积比为2.5～3.5∶1，固液分离，得到固体物；再进行纯化处理，即：将分离得到固体物溶于溶剂四氢呋喃中，再在搅拌下加入溶剂甲醇、固体析出，固液分离，制得的白色固体、即为产物甲硫基取代聚苯乙烯。

4.按权利要求2或3所述甲硫基取代聚苯乙烯的制备方法，其特征是：步骤(b)和步骤(d)中所述溶剂四氢呋喃替换为三氯甲烷、二氯甲烷、或甲苯。

5.按权利要求2或3所述甲硫基取代聚苯乙烯的制备方法，其特征是：步骤(b)和步骤(d)中所述溶剂甲醇替换为乙氰、丙酮、或乙醇。