[發明專利]一種以聚烯烴為載體制備苯乙烯/馬來酸酐共聚物的方法

無效

• 申請號: 201210268353.0
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102775559A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 陳建定;丁銳;夏浙安;王彥華;胡吉霞
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F222/06;C08F212/08;B29B9/06
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技術領域

本發明涉及一種通過反應擠出以聚烯烴為載體制備苯乙烯/馬來酸酐共聚物的方法。具體地說，通過雙螺桿擠出機以聚烯烴作為載體，采用馬來酸酐和苯乙烯混合單體做為原料，通過聚合反應擠出制備苯乙烯/馬來酸酐共聚物。

背景技術

苯乙烯馬來酸酐共聚物(SMA)是一種性能優異的新型高分子材料，具有低界面張力，高表面活性等優點，使得在采聚合物材料分子設計及應用中越來越受人重視。

目前，制備苯乙烯馬來酸酐共聚物的主要方法有：傳統自由基共聚、活性自由基共聚、輻射和光引發共聚等。這些傳統的聚合反應多為在溶液釜中聚合，控制麻煩、效率不高、能耗大、反應終止劑毒性大、阻聚效果差、抗氧化能力差的缺點。

中國專利CN201110257741.4提出了一種具有高熔體強度的接枝聚丙烯的制備方法。通過雙螺桿擠出機使用馬來酸酐、異戊二烯和苯乙烯作為改性單體與聚丙烯接枝反應擠出制備的方法。此專利中主要以改性聚丙烯為主，所加入的液體量都很小，同時加入了異戊二烯，并且沒有分離苯乙烯/馬來酸酐共聚物，對其做出說明。

中國專利CN1103408發明了一種用本體法合成苯乙烯馬來酸酐無規共聚物的方法。先將部分苯乙烯預投到反應釜中，然后將馬來酸酐溶解于剩余苯乙烯中配成溶液，該樹脂可作為熱塑性材料，具有良好的加工性能。中國專利CN1388170提出了一種增韌增強改性苯乙烯馬來酸酐無規共聚物的方法。采用透明苯乙烯馬來酸酐無規共聚物與沖擊改性劑共混改性，其力學性能和熱性能較原來大為改善。這兩項專利均是在溶液中通過本體聚合而合成的苯乙烯馬來酸酐共聚物，反應控制不方便。

中國專利CN200410099072.2提出了一種苯乙烯類嵌段共聚物反應擠出聚合方法。將苯乙烯類單體、引發劑、苯乙烯/共軛二烯烴混合單體依次送入螺桿擠出機各段進行聚合反應，生產效率高，能耗小，成本低，污染輕。此專利中并未涉及苯乙烯/馬來酸酐共聚物的反應擠出合成。

本發明采用反應擠出技術合成苯乙烯/馬來酸酐共聚物，將聚合和加工的過程合二為一，在雙螺桿擠出機中制備苯乙烯/馬來酸酐共聚物，并直接通過載體擠出，無需溶劑提純，具有控制方便、步驟較少、能耗小、成本低、污染輕等特點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是一種利用反應擠出技術，通過雙螺桿擠出機，以聚烯烴為載體，進行苯乙烯馬來酸酐共聚物的合成。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

使用加熱筒可移動式九段雙螺桿擠出機作為連續反應器，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為80～120r/min，將聚烯烴從擠出機第一段的主加料口連續定量加入；將馬來酸酐和過氧化物引發劑2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化己烷以90∶8比例溶于丙酮，通過管道和計量泵從擠出機第三段的液體加料口加入；苯乙烯通過另一管道和計量泵同時從擠出機第三段的液體加料口加入；于擠出機的第八段進行真空脫揮處理，加熱下在擠出機內進行苯乙烯馬來酸酐聚合。

所述的聚烯烴可用聚乙烯、聚丙烯，最優選熔融指數為1.8～2.1g/10min的聚丙烯；

所述的各原料，以重量份數計，配比為聚烯烴100，馬來酸酐4～6.5，引發劑0.05～0.5，丙酮4～6.5，苯乙烯5.0～11.5；

所述的加熱，是指控制擠出機第一段溫度68℃、第二段溫度103℃、第三段溫度170℃、第四段溫度至第八段溫度190～200℃、第九段溫度215℃；

本發明的技術特征表現為，所述的馬來酸酐、引發劑、苯乙烯均以液體的形式通過液體計量泵注入雙螺桿擠出機內，在筒體內聚合再接枝上聚烯烴擠出，區別于其它溶液聚合或直接無聚烯烴反應擠出的方法。

本發明的技術特征表現為，將馬來酸酐和苯乙烯通過兩個液體計量泵分別注入擠出機內，與只使用一個計量泵相比，避免了反應前馬來酸酐與苯乙烯接觸時直接聚合生成不溶物而導致的堵管現象，保證了反應前馬來酸酐和苯乙烯能順暢地注入擠出機內。

本發明的技術特征表現為，采用聚烯烴作為載體，使其聚合后得到的產物大部分接枝在聚烯烴上，從而避免因熔體強度不夠而聚合物難以被擠出的情況。

本發明的技術特征表現為，反應后期未反應的單體易被真空脫揮操作移出體系，使其在產物中極少有殘留，從而使產物降低異味。

本發明參照標準GB/T?3682-2000《熱塑性塑料熔體質量流動速率和熔體體積流動速率的測定》測試基礎產物的熔融指數。測試溫度：230℃，負荷2.16Kg；