[发明专利]甲基丙烯酸甲酯聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及高分子材料制备领域，公开了一种甲基丙烯酸甲酯聚合物及其制备方法。本发明所述甲基丙烯酸甲酯聚合物包含结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；其中，n＝40‑50的整数，m为1‑8的整数。所述甲基丙烯酸甲酯聚合物具有优异的透光性、抗冲击性以及耐热性，能够扩宽了甲基丙烯酸甲酯可适用的温度范围。

技术领域

本发明涉及高分子材料制备技术领域，具体地，涉及一种甲基丙烯酸甲酯聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，俗称有机玻璃，是一种性能优越的热塑性材料，具有出色的光学性能、力学性能以及优良的耐候性。相对密度1.19-1.22，透光率92％，折射率1.49，拉伸强度60-80MPa，冲击强度12-25kJ/m，比无机玻璃高8-20倍；可拉伸定向，冲击强度提高1.5倍；具有优良的耐紫外线和大气老化性；玻璃化转变温度(T_g)90-110℃，分解温度250℃。

另外，PMMA还是一种非常美观的材料，具有良好的加工性能，广泛应用到航空、建筑、农业、光学仪器、液晶用导光板等领域。常见的生产方法有本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合，且不同生产方法所得产品形态与应用领域也不同。随着国内外对高端产品需求量的增大，采用本体聚合法合成高性能的PMMA材料也越来越受到关注。

甲基丙烯酸甲酯(MMA)通过本体聚合生产出的PMMA产品纯净、透明度高；便于连续生产，设备利用率高且无污水处理问题；胶体后处理能耗低，只需回收少量未反应的单体。在带有强力搅拌器和气压控制装置的聚合釜中，完成预聚合的PMMA浆液可在模具中直接浇铸，进行二次聚合，以生产板材、棒材、管材等制品；也可以经螺杆高温脱除未反应单体(简称脱挥)后，再挤出造粒，得到PMMA模塑料产品。

由于PMMA在其单体中具有优异的溶解性，体系均一透明，为均相自由基聚合，通过本体聚合方法可制得相对分子质量高且分布较窄的聚合物产品。但由于在本体聚合体系中不含其它溶剂，聚合中后期体系粘度急剧增大，引起传质、传热相对困难，聚合产生的热量难以移出，极易发生局部过热而出现凝胶现象，造成操作难度加大和产品综合性能的下降。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在聚甲基丙烯酸甲酯耐热性以及实际使用温度范围过窄的问题，提供一种甲基丙烯酸甲酯聚合物及其制备方法与应用，该甲基丙烯酸甲酯聚合物在保证聚甲基丙烯酸甲酯高透光率的前提下，改善了甲基丙烯酸甲酯的耐热性以及抗冲击性能，能够扩宽了甲基丙烯酸甲酯能够使用的温度范围。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种甲基丙烯酸甲酯聚合物，其中，所述聚合物包含结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；

其中，n＝40-50的整数，m为1-8的整数。

优选地，以所述聚合物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为88-98重量％，所述结构单元B的含量为0.2-2重量％，所述结构单元C的含量为1-10重量％。

更优选地，以所述聚合物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为89-94重量％，所述结构单元B的含量为0.5-1重量％，所述结构单元C的含量为5-10重量％。

优选地，所述聚合物的玻璃化转变温度大于120℃，透光率大于92％。

本发明第二方面提供一种甲基丙烯酸甲酯聚合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯、功能单体X和功能单体Y进行混合，得到混合物I；