[发明专利]一种高分子量和超高分子量马来酸酐-苯乙烯类单体交替共聚物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种马来酸酐‑苯乙烯类单体交替共聚物，由马来酸酐和苯乙烯类单体共聚后得到；所述交替共聚物的重均分子量大于等于30.9万。本发明得到的马来酸酐‑苯乙烯类单体严格型交替共聚物，具有较高的分子量，玻璃化转变温度高，具有较严格的交替结构，在热塑性工程塑料方面具有广泛的应用前景。本发明提供的制备方法，利用路易斯酸为活化剂也能够催化马来酸酐和苯乙烯交替共聚合，生成严格交替共聚物。而且聚合反应可以在较宽的温度围内进行，工艺简单、操作容易、可控性强、条件温和、成本较低、环境友好、后处理简单易行，有利于工业化应用和商业化推广。

技术领域

本发明属于马来酸酐与苯乙烯类单体共聚物材料技术领域，涉及一种马来酸酐-苯乙烯类单体交替共聚物及其制备方法，尤其涉及一种高分子量和超高分子量马来酸酐-苯乙烯类单体交替共聚物及其制备方法。

背景技术

聚烯烃类高分子材料以其性价比高、力学性能优良等特点被广泛应用于农业、医疗卫生、军事和人们的日常生活等领域。但是聚烯烃分子链以碳氢元素为主，缺乏极性基团，限制了聚烯烃在很多领域中的应用，而将极性基团引入到聚烯烃中，可极大地改善聚烯烃的表面性能、粘附性、印染性、介电性能，以及聚烯烃与其它材料的相容性和共混性能等，从而提高聚烯烃的附加值，拓展聚烯烃的应用领域，已成为当今聚烯烃发展和业内研究的重要方向之一。

马来酸酐和苯乙烯单体是构成聚烯烃类高分子材料的两类非常重要的单体，这其中，苯乙烯-马来酸酐交替共聚物(SMA)是一种性能优良、价格低廉的高分子材料。根据共聚物结构的不同可分成两类：马来酸酐含量低的无规型共聚物(R-SMA)，两种单体摩尔量比例接近1：1的严格交替型共聚物(A-SMA)。高分子量R-SMA是一种性能优良的工程塑料，具有良好的耐热性、溶体粘度低、加工性能好、化学稳定性、硬度、透明性、发泡性能优良。主要用于建材、汽车内饰件、外装板、仪表板、电子电器零件等方面。低分子量交替性A-SMA主要用于纺织、涂料、印染、造纸、化工等领域。

目前，SMA合成主要有自由基聚合方法、可逆加成-断裂自由基链转移聚合法(RAFT)，稳定自由基聚合法(SFRP)，原子转移自由基聚合法(ATRP)等自由基聚合方法。其中，传统自由基聚合方法进行马来酸酐和苯乙烯共聚合，序列结构和分子量不易控制，虽然利用可控自由基聚合方法可以有效控制共聚物的分子量及其分布。但是，上述这些方法只能制备低分子量、严格交替SMA共聚物，且其聚合温度一般不能高于80℃。当聚合温度高于80℃时，马来酸酐与苯乙烯趋向于无规共聚合(即苯乙烯含量增加，且出现大量苯乙烯的连续结构链段)，制得的SMA马来酸酐含量大幅降低，共聚物的玻璃化转变温度Tg也随之降低。由于SMA为非晶共聚物，因此导致SMA使用上限温度受到一定限制(Polymer Chemistry,2010,1,558-562)。

因此，如何能够制备得到高分子量的马来酸酐-苯乙烯类单体严格交替型共聚物，进一步提高苯乙烯-马来酸酐交替共聚物的使用温度，拓展苯乙烯-马来酸酐交替共聚物的应用领域，已成为领域内诸多前沿研究人员广为关注的焦点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种马来酸酐-苯乙烯类单体交替共聚物及其制备方法，该交替共聚物是一种高分子量和超高分子量马来酸酐-苯乙烯类单体严格交替型共聚物，具有较高的玻璃化转变温度，在热塑性工程塑料方面具有广泛的应用前景；而且制备工艺简单，条件温和，可控性强，有利于工业化应用和商业化推广。

本发明提供了一种马来酸酐-苯乙烯类单体交替共聚物，由马来酸酐和苯乙烯类单体共聚后得到；

所述交替共聚物的重均分子量大于等于30.9万。

优选的，所述交替共聚物为严格交替共聚物；

所述交替共聚物包括高分子量交替共聚物和超高分子量交替共聚物；

所述高分子量交替共聚物的重均分子量为30.9万～100万；

所述超高分子量交替共聚物的重均分子量大于等于100万。