[发明专利]制备以甲基丙烯酸甲酯为主要成分的改性聚合物或共聚物的新方法

说明书

本发明的目标是一种制备以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要成分的改性聚合物或共聚物的新方法，改性是藉助于聚合物或共聚物含有的酯官能基同胺进行酰亚胺化而进行的，其结果得到现示出改进了性能的聚合物或共聚物。本发明还涉及通过实施如上方法造成的酰亚胺化所改性的以MMA为主要成分的聚合物或共聚物。

长久以来人们就知道以经过胺的酰亚胺化处理的MMA为主要成分的聚合物的生产方法，比如通过

在挤塑机中使熔融聚合物酰亚胺化；

在溶剂中使溶解的聚合物酰亚胺化；

在水相中使悬浮的聚合物酰亚胺化。

这些方法表现出许多缺点。比如上述的在熔融态进行酰亚胺化的方法就因为反应是在粘稠的熔融聚合物和气体(比如甲胺)之间进行的，而反应又必须在很短的时间(在挤塑机内停留时间为3～5分钟)内进行，因而有难以控制和酰亚胺化不均匀的缺点。它还表现出在熔融聚合物内部温度不均匀的缺点。

在溶剂介质中的均相方法表现出的缺点是需要进行昂贵的脱除挥发分，另外得到的聚合物或共聚物含有较多的羧基或酸酐官能团。

水相悬浮方法表现出的缺点是，由于形成羧基官能团，反应要经过珠状物溶解的过程，这会使粘度大大增加。另外，在反应结束时，聚合物只是进行了不完全的再沉淀。它还表现出另外一个缺点，即提高了残留的酸含量和酰胺含量，因此，使改性的聚合物或共聚物表现出较差的光学和老化性能。

按照本发明的方法消除了上述的缺点，并具有如下的优点：

——对悬浮在疏水非溶剂(烷烃)中呈微珠状的被胺溶胀的聚合物进行改性，这样可以保证；

——由于反应时间长，酰亚胺化率容易控制；

——酸或酸酐的含量低；

——由于悬浮在温度受到调节的液体中，聚合物的温度容易控制；

——通过旋转干燥就能容易地回收酰亚胺化产物而无需进行脱挥发份操作。此外，按照本发明的方法可以得到所述的由酰亚胺化改性的聚合物或共聚物，它们具有良好的性能，特别是透明性、耐老化及耐化学试剂性能。

此外，按照本发明的方法还使得能得到一种比按先有技术的方法制得的未改性PMMA所耐受温度要高20～60℃的耐高温改性PMMA。实际上，得到的改性PMMA具有比普通PMMA较高的玻璃化温度(Tg)。

另外，按照本发明的方法在其实施过程中比那些需要蒸发溶剂的步骤的方法费用更低，也比在挤塑机中进行的方法更容易控制酰亚胺化率。

本发明的目标是一种藉助于聚合物中所含的酯官能团和胺进行酰亚胺化从而制备以MMA为主要成份的聚合物或共聚物的新方法，这个方法包括使珠状聚合物或共聚物进行聚合来制造以MMA为主要成分的聚合物或共聚物，其特征在于使悬浮在疏水性非溶剂中的所述珠状物酰亚胺化。

按照本发明的一种实施方案，所述珠状物的平均直径为10～1000微米，最好是100～700微米。

按照本发明的另一种实施方案，在MMA在疏水性非溶剂中进行呈珠状沉淀聚合之后，就地进行PMMA珠状物的酰亚胺化。

按照本发明的又一种实施方案，在沉淀聚合之后直接进行酰亚胺化。

按照本发明的再一种实施方案，在180～250℃的温度下进行酰亚胺化。

按照本发明的一种实施方案，按递进平台的方式进行升温。

按照本发明的另一种实施方案，连续而缓慢地进行升温。优选按缓慢而连续的方式升温至200～240℃。

按照本发明的又一种实施方案，酰亚胺化阶段持续约1～8小时。

按照本发明的再一种实施方案，所述疏水非溶剂是C₁～C₁₂烷类，最好是C₆～C₁₀的烷类。

实际上，由于按照本发明的方法，珠状物的酰亚胺化会得到其Tg高于普通PMMA的Tg的改性PMMA，所以本发明的目的是要能够得到一种耐热的PMMA，其Tg与预想使用的改性PMMA有关。按照本发明的改性聚合物有尽可能少的酸基，这些酸基的存在会造成聚合物发黄，导致更大量令人讨厌的水的回收，而且必须进行后处理(例如前面讲过的Rohm & Haas公司的专利就是这样，必须用原甲酸三甲酯处理)。此外，在如此得到的改性PMMA中所含的酰胺量也一定不能太高，这也是为了避免聚合物发黄。