[发明专利]甲基丙烯酸甲酯的珠状悬浮聚合方法

说明书

技术领域

本发明涉及甲基丙烯酸甲酯(以下简称MMA)珠状悬浮聚合方法，该方法制备的聚甲基丙烯酸甲酯(以下简称PMMA)颗粒，尤其适于制备造牙粉和牙托粉(生产人工树脂牙齿用的原料)。

背景技术

单体以小液滴状悬浮分散在介质(通常为水)中的聚合反应称为悬浮聚合。悬浮聚合克服了本体聚合中的散热难题，有利于反应的控制，因而是工业上广泛使用的一种聚合方法。在MMA悬浮聚合中，通过强力搅拌、在悬浮剂的帮助下，单体以小液滴状悬浮分散在水中，进行聚合反应。这样聚合形成的PMMA溶于MMA单体液滴，得到透明、均匀、规整的珠状聚合物颗粒，故又称为珠状悬浮聚合。

悬浮聚合中，悬浮剂起着重要作用。如果采用恰当的悬浮剂，聚合能得到易分离、易清洗、纯度高的颗粒状聚合产物，便于直接成型加工。悬浮剂是具有悬浮作用的物质，也可称为分散剂。在MMA悬浮聚合中，悬浮剂能够降低水的界面张力，对单体液滴起保护作用，防止单体液滴聚并，使单体-水这个不稳定的分散体系变为较稳定的悬浮体系，直至聚合反应结束。

悬浮剂的性能和用量对聚合物产品的形态影响很大，从而进一步影响产品的应用性能。MMA悬浮聚合能用的悬浮剂主要有两类：

一类是可以溶于水的高分子化合物，如聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酸钠，纤维素、明胶等；另一类是不溶于水的无机盐粉末，硅藻土、钙镁的碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐等。

MMA珠状悬浮聚合是这样进行的：在聚合釜中，于湍流搅拌状态下，使含有油溶性引发剂的MMA单体，借助悬浮剂的作用，在水中分散成小液滴，进行悬浮聚合反应。在整个聚合过程中，这些单体小液滴不断地分散、聚并、再分散，处于一种动态平衡状态。MMA珠状悬浮聚合的关键是，使MMA单体小液滴状分散体保持均匀和稳定。PMMA珠状颗粒的形态，决定了产品的使用性能。

专利文献CN 1408739A，公开了一种MMA悬浮聚合方法，其用聚氧化乙烯烷基磺铵做分散稳定剂；用过氧化月桂酰做引发剂；产品用做抗粘连制剂等各种添加剂。

专利文献CN 1871296A，公开了一种MMA悬浮聚合方法，其用聚乙烯醇做分散剂，用过氧化月桂酰和过氧化苯甲酰做引发剂，产品用做材料表面的被覆料。

专利文献CN 1702085A，公开了一种MMA悬浮聚合方法，其用聚乙烯醇和无机分散剂硫酸镁或硫酸钙做分散剂；用过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈做引发剂，产品应用于磁性材料、生物工程等。

但上述专利文献均未公开适合用于人工树脂牙齿的PMMA颗粒的制备方法。本发明人注意到，影响MMA珠状悬浮聚合树脂颗粒性能的重要因素有，MMA油相的组成与性质、水相悬浮剂的性质与浓度。本发明成功地解决了这方面的问题，得到的PMMA珠状悬浮聚合物性能良好。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种MMA珠状悬浮聚合方法，该方法制备的PMMA颗粒尤其适合用于人工树脂牙齿。

本发明的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种MMA珠状悬浮聚合方法，本方法包括使油相和水相混合而进行悬浮聚合反应的步骤，其中，

所述油相包含甲基丙烯酸甲酯单体和油溶性自由基引发剂；

所述水相包含水、以及至少三种悬浮剂。

在本发明中，水的重量是甲基丙烯酸甲酯单体重量的3～5倍。

在本发明中，术语“悬浮剂”指的是带有表面活性的、可以溶于水的有机化合物，其能减小界面张力，促进有机物液滴在水中分散。本发明所述的悬浮剂可以为阴离子型、非离子型。聚合物类的悬浮剂有聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚氧乙烯、聚氨酯、烷基酚聚氧乙烯醚和明胶；其中羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素是多糖类的悬浮剂。