[发明专利]一种含酸酐基团的接枝共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种含酸酐基团的接枝共聚物及其制备方法和应用。接枝共聚物是侧链含酸酐基团和聚苯乙烯及其衍生物链段的一类聚合物，由40wt%~90wt%含碳碳双键的单体A、5wt%~30wt%含酸酐基团的不饱和单体B、5wt%~30wt%含碳碳双键的高分子聚合物C通过自由基聚合共聚而成。本发明的含酸酐基团的接枝共聚物可以提高聚苯醚或苯乙烯基聚合物与聚酰胺合金的强度，高含量的酸酐基团可以提高与聚酰胺的结合力，侧链引入聚苯乙烯及其衍生物链段能提高与另一相态聚苯醚或苯乙烯基聚合物的结合力。与现有技术获得的高接枝率线型和梳型结构的接枝共聚物相比，在相近的分子量和酸酐基团含量的情况下能更好的提高聚苯醚或苯乙烯基聚合物与聚酰胺合金的强度。

技术领域

本发明涉及接枝共聚物的合成与应用领域，具体涉及一种含酸酐基团的接枝共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

聚苯醚（PPE）具有刚性大、耐热性高、难燃、耐水性和耐磨性好以及电性能优良等优点，广泛应用于电子电气、汽车工业以及机械化工等领域。纯的PPE料具有熔融流动性较差和价格高的缺点，通过与高抗冲聚苯乙烯（HIPS）共混可以克服这些缺点，获得性能优良的改性聚苯醚产品。尽管如此，改性PPE耐溶剂性能差，一定程度上限制了其应用。聚酰胺（PA）具有优异的耐溶剂性能，将改性PPE与PA共混改性，可以改善PPE的耐溶剂性能。但是简单的共混后合金的强度会下降，不满足实际应用需求。因此必须加入第三组份提高其强度。

通过添加一些含反应性基团的接枝共聚物可以提高合金的强度，中国专利CN102746468 A发现丙烯酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC-g-AA）的加入可以提高聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC）合金的拉伸强度和断裂伸长率。中国专利CN 102020785 A采用熔融接枝的方法制备了含有不同反应性基团的PPE接枝共聚物，并将其应用于制备PPE和聚酰胺（PA）合金。结果表明，添加了含反应性基团PPE接枝共聚物的PPE/PA合金的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率得到了提高。这类接枝共聚物多采用熔融反应挤出的方法，在聚合物分子链上接枝功能性基团，生产工艺较简单，但由于工艺限制，品种单一，接枝率低。在实际使用中添加量较大，效率低，因此，熔融接枝方法获得的接枝共聚物往往不能满足实际需求。

为了实现对接枝共聚物结构和接枝率的有效控制，中国专利CN 101851321 B采用悬浮聚合的工艺，制备了三元共聚物苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯（SAG），通过该方法可以控制酸酐基团的含量，酸酐基团的接枝率高达10%。因此，通过共聚的方式可以获得高接枝率的接枝共聚物。在此基础上，中国专利CN 103421154 A公开了一种含反应性基团的梳型接枝共聚物及其制备方法和应用。与商品化的线型接枝共聚物相比，该梳型聚合物能有效提高PET/ABS合金的模量、断裂伸长率、屈服强度和拉伸强度等（WY Dong, HTWang, MF He, et al. Industrial Engineering Chemistry Research, 2015, 54:2081-2089）。尽管如此，该专利中侧链的聚合物链段主要为甲基丙烯酸酯类或丙烯酸酯类单体的均聚物，极性较高，不适用于低极性的聚苯醚或苯乙烯基聚合物，因此，制备含酸酐基团和聚苯乙烯及其衍生物链段的接枝共聚物具有重大的意义和价值。

发明内容

本发明的首要目的在于针对现有共混聚合物合金力学强度差的缺点，提供一种新型高效的含酸酐基团的接枝共聚物。

本发明的另一目的在于提供上述含酸酐基团的接枝共聚物的制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种含酸酐基团的接枝共聚物，所述接枝共聚物为侧链含酸酐基团和聚苯乙烯及其衍生物链段的一类聚合物，按重量百分比计，由以下物质反应制得：

40wt%~90wt% 含碳碳双键的单体A；

5wt%~30wt% 含酸酐基团的不饱和单体B；