[发明专利]一种高分子量苯乙烯与马来酸酐交替共聚物的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子沉淀聚合领域，具体涉及一种沉淀聚合制备高分子量苯乙烯与马来酸酐交替共聚物的方法。

背景技术

高分子量苯乙烯与马来酸酐交替共聚物是一种性能优良而价格低廉的新型热塑性工程塑料，在汽车制造、家用电器、办公设施、工具制造等方面有广泛应用。

目前苯乙烯与马来酸酐共聚物的制备方法主要有溶液聚合，少量的本体聚合、本体-悬浮聚合、沉淀聚合和溶液转相乳液聚合。

黎华明、周迪生等在“溶液聚合法合成苯乙烯-马来酸酐无规共聚物”(《合成橡胶及塑料》，1998，15(3)，pp.64-65)一文中，通过在丙酮溶剂中添加极性溶剂二甲基亚砜和提高反应温度的方法制备出了无规的马来酸酐、苯乙烯共聚物。

周文、潘恩黎在“SMA树脂的本体-悬浮法合成及表征研究”(《现代塑料加工应用》，1999，第4期，pp.5-9)一文中，通过连续滴加单体的方法，先进行本体聚合，当转化率达一半时进行悬浮聚合的方法，制备出了无规的马来酸酐、苯乙烯共聚物。

张国运在“SMA型表面施胶剂的制备与应用”(《造纸化学品》，2005，17(3)，pp.30-32)一文中以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂，甲苯为溶剂，通过沉淀聚合的方法合成了苯乙烯与马来酸酐无规共聚物。甲苯毒性较大，以甲苯为反应介质，污染环境。

沈一丁，李小瑞在“苯乙烯马来酸酐无规共聚物的制备及性能”(《高分子材料科学与工程》，2000，13(3)，pp.32-35)一文中，通过溶液转相乳液聚合的方法，在90～130℃的温度和使用极性溶剂为介质的条件下，制得具有无规结构的苯乙烯马来酸酐共聚物。

由上可知上面的几种合成苯乙烯与马来酸酐共聚物的方法得到的共聚物基本上是无规共聚物，且得到的分子量较小，则且强度差，限制了其应用。

李春生等在“超临界CO₂中马来酸酐与苯乙烯的聚合”(《高分子材料科学与工程》，2006，vol.22，No.5，pp.95-97)，获得了较高的分子量(数均分子量可以达到4.6×10⁴g/mol)苯乙烯与马来酸酐交替共聚物。Guang-Ming Qiu等在“Synthesis of ultrahigh molecular weightpoly(styrene-alt-maleic anhydride)in supercritical carbon dioxide”(Macromolecules，2006，39，3231-3237)一文中同样以超临界二氧化碳为反应介质得到了重均分子量大于100万的高分子量苯乙烯与马来酸酐交替共聚物。但反应要在较高的压力下进行，且对聚合反应的装置和工艺要求较高。

可见以有机酸烷基酯为反应介质，利用沉淀聚合制备高分子量苯乙烯与马来酸酐交替共聚物的聚合方法，迄今为止未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单的、环境友好的能够制备高分子量苯乙烯与马来酸酐交替共聚物的制备方法。

本发明所提供的制备高分子量苯乙烯与马来酸酐交替共聚物的合成方法，其特征在于，在氮气保护的条件下，将单体马来酸酐和引发剂加入到介质中充分溶解后，再加入单体苯乙烯于体系中溶解，并于50～90℃反应0.5～72h，得到高分子量苯乙烯与马来酸酐聚合物微球的分散体系，再经离心分离、真空干燥，得到高分子量苯乙烯与马来酸酐交替共聚物的白色固体其中，所述的引发剂为有机过氧化物或偶氮化合物；所述的介质为有机酸烷基酯、或酮与烷烃的混合溶液；马来酸酐和苯乙烯的用量关系，按摩尔比为5∶1～1∶5，反应体系中两种单体马来酸酐和苯乙烯的质量浓度之和为15％～43％；反应体系中引发剂的质量浓度为0～0.4％；酮与烷烃的混合溶液中酮的体积分数为20～75％。

所述的单体在反应体系中的质量浓度优选20％～33％。

其中，所述的引发剂均为常规的热分解型引发剂，对于本专业的技术人员所熟知的有机过氧化物有过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯或过氧化二碳酸二环己酯等。偶氮化合物有偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈等。