[发明专利]受控自由基聚合方法

权利要求书

1.一种制备热塑性树脂的自由基聚合方法，该方法包括将自由基引发剂、至少一种可聚合单体化合物和包括硝酰基的稳定自由基试剂的混合物加热至约80℃至约160℃，由此形成具有多分散度约1.0至约3.0的热塑性树脂，所述硝酰基具有如下通式：其中X为CH₂或C＝O，Y为O或N-R，R、R₁、R₂、R₃、R₄独立地选自具有1至约24个碳原子的芳基、烷基，具有5至约7个碳原子的环烷基，具有7至约20个碳原子的芳烷基，具有2至约12个碳原子的氰烷基，具有4至约18个碳原子的醚，和具有1至约18个碳原子的羟烷基；和

R₁和R₂一起，或R₃和R₄一起，或各对可环化形成约5至约14个碳原子的环。

2.权利要求1的方法，其中所述可聚合单体化合物为选自(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、乙酸乙烯酯及乙烯基和亚乙烯基卤化物的无酸单烯属不饱和羧酸单体。

3.权利要求2的方法，其中所述(甲基)丙烯酸烷基酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯。

4.权利要求2的方法，其中所述(甲基)丙烯酸羟烷基酯选自丙烯酸羟乙基酯、丙烯酸羟丙基酯、甲基丙烯酸羟乙基酯和甲基丙烯酸羟丙基酯。

5.权利要求1的方法，其中所述可聚合单体化合物为丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。

6.权利要求1的方法，其中所述可聚合单体化合物为苯乙烯或苯乙烯衍生物。

7.权利要求1的方法，其中所述可聚合单体化合物为丙烯酸正丁酯或丙烯酸酯衍生物。

8.权利要求1的方法，其中所述可聚合单体化合物为丙烯酸叔丁酯或丙烯酸酯衍生物。

9.权利要求1的方法，其中所述稳定自由基试剂选自1-叔丁基-3，3，5，5-四甲基-2-哌嗪酮氧化物、3-异丁基-1-异丙基-3，5，5-三甲基-2-哌嗪酮氧化物、1-异丙基-3-苯基-3，5，5-三甲基-2-哌嗪酮氧化物、3，3-亚丁基-5，5-二甲基-1-异丙基-2-哌嗪酮氧化物、3，3-亚戊基-5，5-二甲基-1-异丙基-2-哌嗪酮氧化物、3，3-亚己基-5，5-二甲基-1-异丙基-2-哌嗪酮氧化物和双-3，3，5，5-亚戊基-2，6-哌嗪二酮氧化物。

10.权利要求1的方法，其中所述稳定自由基试剂选自3，3，5，5-四甲基-2-吗啉酮氧化物、3，3-亚戊基-5，5-二甲基-2-吗啉酮氧化物和3，3-亚己基-5，5-二甲基-2-吗啉酮氧化物。

11.权利要求1的方法，其中所述自由基试剂为3，3-亚己基-5，5-二甲基-2-吗啉酮氧化物。

12.权利要求1的方法，其中所述稳定自由基试剂与所述自由基引发剂的摩尔比为约1∶1至约10∶1。

13.权利要求12的方法，其中所述稳定自由基试剂与所述自由基引发剂的摩尔比为约1.3∶1至约1.7∶1。

14.权利要求1的方法，其中加热所述混合物在溶剂或稀释剂中进行。

15.权利要求14的方法，其中所述溶剂选自乙二醇、丙二醇、二甘醇、甘油、二丙二醇、四氢呋喃和其混合物。

16.权利要求1的方法，其中所述自由基引发剂选自含至少一个O-O基团的过氧化合物。

17.权利要求1的方法，其中所述自由基引发剂选自过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过苯甲酸叔丁酯、过苯甲酸叔戊酯、过辛酸叔丁酯、过辛酸叔戊酯、过氧化二叔丁基、叔戊基过氧化氢、过氧化二苯甲酰、过硫酸钾和过氧化甲基乙基酮。

18.权利要求1的方法，在加热所述混合物期间还包括加入无机酸、有机磺酸或有机羧酸，如此提高由聚合所述单体化合物形成所述热塑性树脂的速率。

19.权利要求18的方法，其中有机磺酸为樟脑磺酸。

20.权利要求19的方法，其中以间歇或计量方式进行加入所述樟脑磺酸的步骤。