[發明專利]一種均相發泡共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201310252198.8
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103304731A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 唐紅艷;饒小波
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/14;C08F220/18;C08F8/48;C08J9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種共聚物及其制備方法，具體涉及一種均相發泡共聚物及其制備方法。

背景技術

聚甲基丙烯酰亞胺(?PMI)?泡沫塑料是一種輕質、閉孔的硬質泡沫塑料，是所有高分子泡沫塑料中比強度最高的泡沫塑料。耐溫性達240℃，高比強度和優異的抗壓縮蠕變性能，聚甲基丙烯酰亞胺（PMI）泡沫塑料的高比壓縮強度使其能承受180～200℃的復合材料樹脂固化工藝對泡沫的尺寸穩定性要求，是制造輕質高強復合材料夾層結構理想芯材，在大型客機和運輸機、高速列車、風力發電機葉片、運載火箭及運動和醫療器材等方面獲得了大量的應用。

專利CN103073672A和CN103012670A以丙烯酸酯類和丙烯酰胺類單體為主要單體，制備了聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料，其中配料后的單體聚合共分為兩步：

（1）高溫攪拌預聚合：將所述的均勻的混合液體在80～130℃電動攪拌、磁力攪拌、超聲攪拌或搖床攪拌反應5～60min，得到預聚液體。

（2）低溫再聚合：將所述的預聚液體注入模具內，常溫放置1～30min，然后置于30～60℃水浴中，保留70～100h，取出得到透明塊體。

由于丙烯酰胺類單體的熔點在80℃以上，低于熔點時呈固態，極易從反應體系中析出沉積到反應體系的底部，出現嚴重的單體分層現象。為了解決這個問題，上述專利采用兩步聚合法，有效解決了制備過程中兩單體嚴重分層的問題。但是，高溫攪拌預聚合階段得到的預聚液體需要具有較高的單體轉化率，才能得到更多的預聚物。由此，低溫再聚合時以借助預聚物的增溶作用，使丙烯酰胺類單體溶解于反應體系中，呈現透明均勻的狀態，聚合得到透明塊體。因此，高溫攪拌預聚合階段耗時較長，容易發生爆聚得到廢品，反應過程不穩定，反應條件較難控制。

隨著民航飛機、鐵路機車、船舶、風力發電葉片、體育用品等民用領域對聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料需求的增加，為了滿足國民經濟發展的需要，不斷改進現有的制備方法，制備性能更加優異的聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料及品種必將引起人們極大的關注。?

發明內容

本發明的目的是提供一種均相發泡共聚物及其制備方法。采用丙烯酸酯類單體和丙烯酰胺類單體為主單體，配料后通過預聚合和后聚合制備均相發泡共聚物。?

本發明采用的技術方案是：

一、一種均相發泡共聚物，由如下重量份的原料制成的：

丙烯酸酯類單體?????30～80份；

丙烯酰胺類單體?????20～70份；

引發劑?????????????0.1～3份；

增溶劑?????????????5～20份；

二、一種均相發泡共聚物的制備方法，包括如下步驟：

（1）配料：將丙烯酸酯類單體30～80份；丙烯酰胺類單體20～70份；引發劑0.1～3份；增溶劑5～20份，按重量份混合，通過電動攪拌、磁力攪拌、超聲攪拌或搖床攪拌在常溫下攪拌10～30min，得到均勻的混合液體；

（2）預聚合：將所述的均勻的混合液體在80～130℃電動攪拌、磁力攪拌、超聲攪拌或搖床攪拌反應2～20min，得到預聚液體；

（3）后聚合：將所述的預聚液體注入模具內，然后置于30～60℃水浴中，保留70～100h，取出得到均相發泡共聚物；

所述的丙烯酸酯類單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯中的任意一種或以任意比例的兩者混合物。

所述的丙烯酰胺類單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的任意一種或以任意比例的兩者混合物。

所述的引發劑為過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二環己酯、過氧化二碳酸異丙酯、過氧化特戊酸特丁酯、過氧化十二酰、過硫酸鉀、過硫酸銨、硫代硫酸鈉、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈中的任意一種或任意兩種及以上的任意比例的混合物。

所述的增溶劑為乙醇、丙醇、叔丁醇、正戊醇、環己醇、正庚醇、正辛醇中的一種或以任意兩種及以上的任意比例的混合物。

與背景技術相比，本發明具有的有益效果是：

本發明解決了制備過程中兩單體嚴重分層的問題，同時具有反應過程較為穩定，反應條件容易控制、廢品率低的優點。由于丙烯酰胺類單體的熔點在80℃以上，低于熔點時呈固態，會從反應體系中析出沉積到反應體系的底部，出現嚴重的單體分層現象。