[发明专利]苯乙烯溶剂中提高马来酸酐溶解度的方法

说明书

本发明涉及苯乙烯溶剂中提高马来酸酐溶解度的方法。

将一种溶质(一般为常温下的固态物质)溶解在溶剂(一般为常温下的液态物质)中配成溶液，这在化工生产的原料配制和涂料配制中是经常遇到的。溶质在溶剂中的溶解度大小除与该两种物质的性质密切相关外，一般还与操作条件(如温度、压力等因素)有关，且一般随温度和压力的升高而增加。对固—液体系，压力的影响并不明显，但在许多化工配料中，由于温度和压力的变化会引起溶质与溶剂自身或相互间发生化学反应和物理的变化，并导致后续工序结果变坏(如反应活性改变了，施工难度加大了)等，因此温度、压力的变化往往具有局限性，使仅靠提高溶解温度去增加溶解度的手段受到了抑制。

在塑料合金制备中，常采用增添活性组份或添加分散剂来提高溶解度。如US3997499介绍了一种热固性树脂的配方及制造工艺。它由少量苯乙烯(st)、马来酸酐(MA)单体和大量摩尔组成为1∶1～2∶1的苯乙烯—马来酸酐无规共聚物(SMA)组成的均相固态活性溶液与具有聚合官能团的反应剂(如二环氧化物)起交联反应形成。该工艺将塑料制备中的反应与成型合二为一，但该发明中三种物质的混合必须在高温条件下，通过高效、高能混合设备(一般为螺杆式推进搅拌器)，在足够短的时间内完成(所采用的苯乙烯—马来酸酐共聚物其组份比为1∶1～2∶1)，而且在混合过程中会发生反应，并不存在实际的溶液状态。另外，该发明没有说明如何将苯乙烯与马来酸酐配成溶液及如何将共聚物溶解在苯乙烯—马来酸酐组成的溶液中，仅仅提到了先加与后加的顺序问题，没有提到配制的条件及配制的效果。按一般操作推断，该发明不但配制时间长，而且在较高的MA或/和SMA含量条件下(所提配方大部分是高MA或/和SMA范围)，将大大超出饱和溶解度范围。因此，实际上并不能配成真正的溶液。

提高溶解度的另一种常用方法是选择优良溶剂。如美国专利US4772671，采用添加丁酮的方法来提高马来酸酐(MA)在苯乙烯(St)中的溶解度；欧洲专利EP27274中采用添加甲苯的方法来提高马来酸酐在苯乙烯中的溶解度；日本专利JP80-125113中采用添加丙烯腈的方法来提高马来酸酐在苯乙烯中的溶解度。上述这些措施在许多化工生产中是不适用的，因为优良溶剂的引入会对工艺过程产生副作用，使反应活性改变。另外引入的溶剂会参与反应使反应产物组成变化或分子量变化，从而使后处理过程变得复杂化。例如丁酮的加入不但会使苯乙烯与马来酸酐的反应变得缓慢，而且会降低产物的分子量，并使物系的后处理变得复杂；甲苯的引入会使苯乙烯与马来酸酐的反应活性降低，同时会增加后序工艺的复杂性；丙烯腈的引入不但会使丙烯腈参与苯乙烯与马来酸酐的反应，改变反应产物的组成，同时还会影响反应的速度和增加后处理的难度，因此优良溶剂的采用在许多化工过程中是受到限制的。

本发明的目的是为了克服以往文献中，由于添加溶剂后影响反应产物组成或使后续工艺处理复杂的缺点，提供一种新的苯乙烯溶剂中提高马来酸酐溶解度的方法。该方法具有工艺简单，不增加后处理难度，且有益于提高在苯乙烯溶剂中马来酸酐溶解度的特点。

本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：一种苯乙烯溶剂中提高马来酸酐溶解度的方法，向苯乙烯溶剂中加入马来酸酐和苯乙烯—马来酸酐的无规共聚物，使溶解于苯乙烯溶剂中的马来酸酐量增加，其中苯乙烯—马来酸酐无规共聚物中马来酸酐含量以摩尔百分比计为1～50％，加入苯乙烯—马来酸酐无规共聚物的量以重量百分比计为苯乙烯溶剂量的0.1～10％。

上述技术方案中苯乙烯—马来酸酐无规共聚物中马来酸酐含量以摩尔百分比计优选范围为5～30％，加入苯乙烯—马来酸酐无规共聚物的量以重量百分比计优选范围为苯乙烯溶剂量的1～5％。

本发明中，由于在苯乙烯溶剂、马来酸酐溶质中添加苯乙烯—马来酸酐的无规共聚物，一方面由于苯乙烯—马来酸酐无规共聚物是苯乙烯、马来酸酐的反应产物，因此使后续工序处理不产生影响，有效避免了后续工艺处理复杂或影响反应产物组成的缺点；另一方面，由于苯乙烯—马来酸酐无规共聚物溶解于苯乙烯溶剂中后，其本身的极性作用，有效地增加了马来酸酐在苯乙烯溶剂中的溶解度，从而在较低温度和较短的时间内配成了较高马来酸酐含量的苯乙烯、马来酸酐分子级溶解的溶液，同时也为反应后获得高马来酸酐含量的苯乙烯—马来酸酐无规共聚物创造了条件，取得了较好的效果。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述：  【实施例1】