[发明专利]用于光引发聚合制备苯乙烯-顺酐共聚物的母液、共聚物制备方法及设备

说明书

本发明涉及用于光引发聚合制备苯乙烯‑顺酐共聚物的母液、苯乙烯‑顺酐共聚物的制备方法以及用于光引发聚合制备苯乙烯‑顺酐树脂的设备。本发明的用于光引发聚合制备苯乙烯‑顺酐共聚物的母液含有共聚单体、光引发剂以及有机溶剂，相对于所述母液的总重量，所述共聚单体的质量百分比合计为5～30wt％，所述光引发剂相对于所述共聚单体的质量百分比为0.2～4.0wt％，所述共聚单体中含有苯乙烯和顺酐，苯乙烯与顺酐的摩尔比为1:1～1.5:1。通过光引发聚合来制备苯乙烯‑顺酐共聚物，能够不需要热引发所必需的加热而是采用光照就可以引发聚合，不需要热引发聚合所需要的长时间的滴加，能够节约反应所需要的时间，提高生产效率。由此完成了本发明。

技术领域

本发明涉及光引发聚合制备聚合物领域，具体地，涉及通过光引发聚合制备苯乙烯-顺酐树脂共聚物。

背景技术

光引发聚合是指在光照(紫外或可见光)下，光引发剂产生活性种(自由基或者阳离子等)引发单或者多官能度的低聚物和/或活性稀释剂进行链式聚合反应，快速形成线性或者高度交联的聚合物网络的一种聚合反应。光引发聚合由于具有快速、高效、操作简便、可以实现时间-空间可控等优点，被广泛应用于涂料、胶黏剂、油墨以及生物医药、3D打印等领域中，具有极高的商业价值。

苯乙烯-顺酐树脂是马来酸酐与苯乙烯的共聚物。苯乙烯-顺酐本身和其酯类衍生物在聚合物合金以及分散剂等领域都有广泛的应用。苯乙烯和马来酸酐在低温下会形成络合物，在热引发剂作用可以发生交替聚合，也可以在较高的温度下发生无规共聚。

现有公开的报道中，苯乙烯-顺酐树脂的制备溶液聚合或是沉淀聚合进行制备。为了控制聚合物的组成，通常需要通过滴加等方式，并控制加热反应温度，根据热引发剂的在不同温度下的半衰期等控制反应时间和滴加速度等。由于需要进行加热，导致能耗较高，且需要利用沉淀剂或者有毒的甲苯等为溶剂，对环境的污染和碳排放等都是不利的。

CN101580564A、CN102250273A等中公开了在氮气条件下利用单体苯乙烯、马来酸酐、热引发剂有机过氧化物或偶氮化合物按一定比例溶解在有机酸烷基酯中，在60～90℃反应的方法，制备得到苯乙烯与马来酸酐的交替共聚物以及无规共聚物等。

但是，如何能够能耗较少、高效地制备苯乙烯-顺酐共聚物是本领域一直亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明人等针对现有技术存在的不足进行深入研究后发现，通过创新性地将光引发聚合与苯乙烯-顺酐共聚体系结合，采用共聚单体与光引发剂作为反应原料，通过光引发聚合来制备苯乙烯-顺酐共聚物，能够不需要热引发所必需的加热而是采用光照就可以引发聚合，并且不需要热引发聚合所需要的长时间的滴加，可以使用预先制备好的光引发聚合所需要的母液，从而能够节约反应所需要的时间，提高生产效率。由此完成了本发明。

具体地，本发明提供下述的技术方案。

一方面，本发明提供一种用于光引发聚合制备苯乙烯-顺酐共聚物(苯乙烯-马来酸酐共聚物)的母液，其含有：共聚单体、光引发剂以及有机溶剂，相对于前述母液的总重量，前述共聚单体的质量百分比合计为5～30wt％，前述光引发剂相对于前述共聚单体的质量百分比为0.2～4.0wt％，前述共聚单体中含有苯乙烯和顺酐，苯乙烯与顺酐的摩尔比为1:1～1.5:1。

前述母液为均相溶液，可以通过将共聚单体、光引发剂及有机溶剂等原料混合后搅拌来制备，前述的搅拌可以为机械搅拌或者磁力搅拌，没有特别的限定。通过搅拌，使得加入的共聚单体以及光引发剂在有机溶剂中溶剂，形成均相溶液。

优选地，前述光引发剂为光解型引发剂和/或夺氢型光引发剂。