[發明專利]一種苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制備方法

在審

• 申請號: 201510020225.8
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104530289A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 尚成新;尹春慧;張國強
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/14;C08F2/18
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 張福增

技術領域

本發明涉及高分子共聚物的合成方法，具體屬于一種苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制備方法。

背景技術

苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物兼具聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的雙重優點，不僅具有良好的透明度、光澤度、耐候性和抗沖擊強度，而且易于成型加工，廣泛用于廣告牌、照明材料、建筑材料等領域。苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成方法，主要有本體共聚法、乳液共聚法和懸浮共聚法。由于本體共聚法普遍存在凝膠效應，反應過程中會出現自動加速現象，反應的可控性較差，目前較少采用。而乳液共聚法中，采用大量乳化劑來穩定反應體系，反應結束后需要破乳，來分離共聚物，后續工藝繁瑣。懸浮共聚法具有反應周期短、設備簡單、易于工業化的優點。

懸浮共聚合成苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物時，多采用水溶性的有機分散劑，如聚乙烯醇、纖維素及其衍生物、明膠、硅藻酸鈉等。這類分散劑在水中較難溶解，往往需要在高溫溶解后，再加入到反應體系中，起到分散劑的作用，這無疑增加了生產成本。這些分散劑價格昂貴，并會影響到苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的透明度，由于這些分散劑的水溶性較好，聚合反應結束后難以從共聚物中分離，增加了后續處理工藝。

發明內容

本發明的目的在于針對目前苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物制備技術中存在的分散劑價格昂貴、產物后處理工藝復雜等問題，提供一種苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制備方法，包括如下步驟：

(1)在裝有回流冷凝裝置的反應器內，加入質量份數0.5份～5份碳酸鈣和30份～100份去離子水，水浴加熱升溫至70～85℃，攪拌使之均勻；

(2)稱取0.1份～1份引發劑過氧化二苯甲酰，置于洗凈并干燥的容器中，加入單體0.1份～10份苯乙烯和0.1份～10份甲基丙烯酸甲酯，室溫溶解；

(3)將步驟(2)制備的溶液加入到步驟(1)的反應器中；

(4)控制攪拌速度300轉～400轉/分鐘，使單體分散成大小均勻的液珠，恒溫反應2～5小時，形成共聚物珠粒；

(5)停止反應后，靜置，待共聚物珠粒完全下沉后，倒掉上層液體，用稀鹽酸洗滌，再用蒸餾水洗至中性，過濾，干燥，得到透明珠狀的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。

所述的步驟(1)中碳酸鈣的質量份數優選為1～3份。

所述的步驟(5)中稀鹽酸的濃度為10％～20％。

本發明的有益效果為：

(1)本發明針對現有技術懸浮聚合中分散劑價格昂貴的缺陷，用無機碳酸鈣作為分散劑，制備苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，大大降低生產成本。

(2)本發明針對有機分散劑水溶性好，難以從共聚物分離的問題，用碳酸鈣作為分散劑時，通過酸洗滌的方法，比較容易地把碳酸鈣從共聚物中分離出去。

(3)本方法的實施步驟簡單，可以將碳酸鈣直接加入反應體系，不需要預處理，提高了生產效率。

具體實施方式

實施例1

在裝有回流冷凝裝置的250mL燒瓶內，加入1克碳酸鈣和50克去離子水，水浴加熱升溫至80℃，攪拌使之均勻；稱取0.32克引發劑過氧化二苯甲酰，置于洗凈并干燥的燒杯中，加入單體1.82克苯乙烯和7.08克甲基丙烯酸甲酯，室溫溶解；將制備的溶液加入到燒瓶中；控制攪拌速度為350轉/分鐘，使單體分散成大小均勻的液珠，恒溫反應3h，形成共聚物珠粒；停止反應后，靜置，待共聚物珠粒完全下沉后，倒掉上層液體，用濃度為10％的稀鹽酸洗滌，再用蒸餾水洗至中性，過濾，干燥，得到8.05克透明珠狀的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。

實施例2

在裝有回流冷凝裝置的250mL燒瓶內，加入3克碳酸鈣和50克去離子水，水浴加熱升溫至80℃，攪拌使之均勻；稱取0.32克引發劑過氧化二苯甲酰，置于洗凈并干燥的燒杯中，加入單體1.82克苯乙烯和7.08克甲基丙烯酸甲酯，室溫溶解；將制備的溶液加入到燒瓶中；控制攪拌速度為400轉/分鐘，使單體分散成大小均勻的液珠，恒溫反應3h，形成共聚物珠粒；停止反應后，靜置，待共聚物珠粒完全下沉后，倒掉上層液體，用濃度為10％的稀鹽酸洗滌，再用蒸餾水洗至中性，過濾，干燥，得到7.93克透明珠狀的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。

實施例3