[发明专利]一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法，该方法以线性聚苯乙烯为原料，通过与氯乙酰氯反应制备线性聚对氯乙酰基苯乙烯，然后对线性聚对氯乙酰基苯乙烯进行改性制备胺基化线性聚苯乙烯树脂。本发明采用线性聚苯乙烯为原料，制备得到的胺基化线性聚苯乙烯树脂可溶于二氯甲烷、二甲基甲酰胺等有机溶剂，克服了交联聚苯乙烯在可溶性方面的限制；同时也避免了采用具有功能官能团单体进行聚合物制备时导致的单体残留问题。本发明制备方法条件温和、操作简单。

技术领域

本发明属于聚苯乙烯树脂制备技术领域，具体的是涉及一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法。

背景技术

聚苯乙烯具有良好的机械性能和低廉的价格，常被用作功能聚合物的骨架材料。在工业废水处理、阻燃剂、医疗和生物化学等领域越来越受人们关注。

聚苯乙烯功能材料制备方法有两种，一是先制备带有功能官能团的单体，再进行聚合反应，该类反应生成的聚合物均一，并且携带功能官能团比率高，但是该种方法成本高，且容易有残留的单体。二是先制备聚苯乙烯载体，再接上功能官能团，该类反应生成的官能团大多在聚合物载体表面，可以根据需要进一步进行改性。第二种方法是使用较多的方法。但人们大多使用交联聚苯乙烯为原料进行改性，这限制了聚苯乙烯在可溶性方面的研究。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种无单体残留、且反应条件温和、操作简单的聚苯乙烯功能材料制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法，该制备方法以线性聚苯乙烯为原料，通过与氯乙酰氯反应制备线性聚对氯乙酰基苯乙烯，然后对线性聚对氯乙酰基苯乙烯进行改性制备胺基化线性聚苯乙烯树脂。

其中，线性聚对氯乙酰基苯乙烯通过以下方法制备：取线性聚苯乙烯于单口瓶中，于冰水浴条件下溶于二氯甲烷中，然后加入催化剂和氯乙酰氯，0.5-5.0小时后，停止反应，将反应液倒入稀盐酸中，室温下洗涤至有机相为淡黄色透明液，然后取有机相，用去离子水将其洗至中性，且用硝酸银溶液检测至无氯离子，加入甲醇作为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，真空干燥至恒重，得淡黄色固体，即为所述线性聚对氯乙酰基苯乙烯；所述催化剂采用四氯化钛、三氯化铁、或氯化锌；所述二氯甲烷的加入量为每克线性聚苯乙烯加入30-100mL；所述线性聚苯乙烯、催化剂和氯乙酰氯的加入比例为：1.0g：2-20mmol：2-20mmol；所述沉淀剂甲醇的加入量为每克线性聚苯乙烯加入10-40mL。

以上线性聚对氯乙酰基苯乙烯制备过程中，反应时间优选为2小时，催化剂优选采用四氯化钛；线性聚苯乙烯、催化剂和氯乙酰氯的优选加入比例为：1.0g：10mmol：20mmol；二氯甲烷的加入量为每克线性聚苯乙烯加入50mL；沉淀剂甲醇的加入量为每克线性聚苯乙烯加入20mL。

对线性聚对氯乙酰基苯乙烯的改性方法为：将线性聚对氯乙酰基苯乙烯在冰水浴条件下溶于二氯甲烷和甲醇的混合溶液中，加入乙二胺，然后移动至油浴锅加热至20-40℃，6-14小时后结束反应，用甲醇为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，真空干燥至恒重，得淡黄色固体，即为所述胺基化线性聚苯乙烯树脂；所述混合溶液中二氯甲烷和甲醇的体积比为50:10-30；所述线性聚对氯乙酰基苯乙烯和乙二胺的加入比例为1g：10mL。

进行对线性聚对氯乙酰基苯乙烯改性时，油浴锅加热温度优选为40℃，反应时间优选为8-14小时，混合溶液中二氯甲烷和甲醇的体积比优选为50:10-50:30。

进行对线性聚对氯乙酰基苯乙烯改性时，反应时间优选为14小时，混合溶液中二氯甲烷和甲醇的体积比为50:20。。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明采用线性聚苯乙烯为原料，制备得到的胺基化线性聚苯乙烯树脂可溶于二氯甲烷、二甲基甲酰胺等有机溶剂，克服了交联聚苯乙烯在可溶性方面的限制；同时也避免了采用具有功能官能团单体进行聚合物制备时导致的单体残留问题。本发明制备方法条件温和、操作简单。