[发明专利]一种梳型共聚物的制备方法

说明书

本发明属于聚合物合成领域

Masahiko Minoda，Mitsuo Sawamoto and ToshinobuHigashimura，Macromolecules，Vol 20，2045-2049(1987)；H.R.Dick and W.Heitz，Colloid & Polm.Sci.260，3-8(1982)报导了由亲水和亲油链段构成的高分子表面活性剂，由于亲水亲油链位于聚合物主链，对表面覆盖效率不高，因此表面活性不如低分子表面活性剂，又由于嵌段共聚物分子量大容易形成单分子胶束而失去表面活性，所以嵌段聚合物表面活性剂很难同时具有表面活性和高粘度。基于以上认识，近年来，B.G，Micro-emulsionand Emulsion in Foods，ACS，1991，P103；B.Wesslen and K.B.Wesslen.J.Polym.Sci.Part A30，355～362(1992)提出由亲油侧链和亲水侧链构成的梳型共聚物对表面和界面覆盖能力强而具有高表面活性，梳型共聚物分子可与表面多点缠结而避免因分子量过高影响表面活性，所以采用该方法就有可能制得同时具有高粘度和高表面活性的聚合物，但末见有该类聚合物的研究成果报导。

本发明的目的是针对现有技术的不足而提出一种梳型共聚物的制备方法，其特点是以丙烯酰胺与大单体合成梳型共聚物。从分子设计的角度，一方面利用对苯乙烯脂肪醇聚氧乙烯醚(SPAE)和脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯(PAEA)活性大单体参与共聚反应提高共聚物的表面活性，另一方面通过SPAE和对苯乙烯亚磺酸钠(SSS)参与共聚反应，在共聚物大分子侧链上引入苯环提高大分子主链的刚性，以利于大分子主链伸展，使溶液中分子流体力学半径增大提高粘度，同时，还利用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和SSS扩链剂参与共聚反应，使共聚物的长侧链脂肪醇聚氧乙烯醚(PAE)伸展，减少分子内两PAE侧链疏水基之间的缔合作用，增加分子间的PAE侧链疏水基之间的缔合作用，从而增大分子的流体力学半径，进一步提高共聚物溶液粘度。

本发明提供的梳型共聚物的起始原料的配方组分(按重量份计)为：配方1：

    丙烯酰胺                   10～40份

    2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸    10～40份

    对苯乙烯脂肪醇聚氧乙烯醚   5～25份

    水                         100～400份

    过硫酸钾                   0.02～0.05份配方2：

    丙烯酰胺                   10～40份

    脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯   10～30份

    对苯乙烯亚磺酸钠           5～25份

    水                         100～400份

    过硫酸钾                   0.02～0.05份

对苯乙烯脂肪醇聚氧乙烯醚(活性大单体)的制备：将脂肪醇聚氧乙烯醚(R-(-O-CH₂-CH₂-)_a-O-H，a＝1-60，R＝C_1-20H_3-41)20～50份与对氯甲基苯乙烯10-30份加入到500份苯溶液中于室温下搅拌4小时，然后加入催化剂氢氧化钠0.5份，继续反应48小时，将反应物过滤，除去不溶物，在氮气保护下，减压蒸去溶剂，用乙醚洗涤，干燥，获得白色蜡状固体产物，其结构式为：

        式中：a＝1-60，R＝C_1-20H_3-41

脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯(活性大单体)的制备：将脂肪醇聚氧乙烯醚与丙烯酰氯，按1∶1摩尔比加料，于温度10～25℃，反应20～30小时，经成盐、中和，过滤，溶液在氮气保护下，加入阻聚剂铜粉，于35℃减压蒸馏获得表面活性大单体。

对苯乙烯亚磺酸钠(扩链剂)的制备：将60份对亚磺酸β-溴乙基苯溶于热水中然后用1％NaOH水溶液滴定至PH7～7.5，将反应物烘干即得到对亚磺酸钠β-溴乙基苯，反应温度保持在0～5℃，然后在常温下反应5小时，再将反应混合物加入到水中，过滤，收集滤液，蒸馏除去乙醚，加入5倍于溶液量的乙醇沉淀，得到白色粉状固体对苯乙烯亚磺酸钠，