[發明專利]一種苯乙烯-雙環戊二烯馬來酸單酯共聚物的合成方法

有效

• 申請號: 201710564346.8
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107365400B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 夏木西卡瑪爾·買買提;王樂;胡廣志
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F222/16
• 代理公司: 65106 烏魯木齊中科新興專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 張莉<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明涉及一種苯乙烯?雙環戊二烯馬來酸單酯共聚物的合成方法，該方法以雙環戊二烯與馬來酸酐在二甲苯溶液體系，無水醋酸鈉催化反應，生成雙環戊二烯馬來酸酐單酯，其中酯化率為95%，再將雙環戊二烯馬來酸單酯和苯乙烯作為單體聚合，得到可降解材料苯乙烯?雙環戊二烯馬來酸單酯共聚物，經測試結果表明：通過本發明所述方法獲得的苯乙烯?雙環戊二烯馬來酸單酯共聚物的數均分子量為45000?65000，分子量分布為1.1?1.5，分子量較大且分子量分布較窄。苯乙烯?雙環戊二烯馬來酸單酯共聚物由于具有功能性雙鍵、羧基和較高的生物可降解性，因而能夠被使用作為一種性能優良的高分子材料來使用。本發明工藝清潔、實施安全、操作簡便，便于進行規模化生產。

技術領域

本發明涉及一種苯乙烯-雙環戊二烯馬來酸單酯共聚物的合成方法

背景技術

隨著全球經濟的總體穩定發展和生活消費方式的變革，產業和日常生活消費規模急劇擴大，發展與現有資源之間的矛盾日益突出。在多種多樣的高分子材料制品給我們的生活帶來前所未有方便、舒適的同時，由產業和日常生活所產生的有機高分子廢棄物已經成為當今環境污染的一個重要源頭。我國每年的高分子廢棄物產生量達數百萬噸，并且由于現階段經濟水平和環保投入的限制，大部分沒有得到徹底、安全的處理，成為生態環境公害。從我國具體國情來看，要解決日益嚴重的“白色污染”，昂貴而有一定環境危險性的焚燒法和占用大量寶貴土地資源的填埋法顯然不是好的途徑，必須從源頭抓起，大力開發和推廣可完全生物降解的高分子材料是解決環境問題的有效途徑。

苯乙烯-馬來酸酐SMA交替共聚物是一種重要的功能化聚合物，有一定的生物降解性。SMA共聚物不僅可以產生結構規整的交替共聚物，而且還可以通過改性對其進行結構和功能化設計(如關于膜分離、磁響應性、光敏性和生物活性等功能化研究)，進而可以促進苯乙烯-馬來酸酐類聚合物與其它學科的交叉，使得苯乙烯-馬來酸酐類聚合物成為進一步功能化的平臺，為傳統高分子材料開辟了新的應用領域，這也使得苯乙烯-馬來酸酐基共聚物在化學、生物、醫學等領域有著廣泛的應用，而且還可以通過改性得到性能更加優越的材料，擴大其應用范圍。另外，脂肪族聚酯屬于合成型全生物降解高分子材料，由于其生物降解性和經濟性，已成為國內外研究的熱點高分子材料。因此，開發可降解的苯乙烯-馬來酸酐類聚合物以及降解程度更高的聚酯材料無論從環境保護，還是從功能高分子應用的角度來看，都具有十分重要的理論研究與應用意義。因此，本課題主要以設計合成可降解環保型功能材料(苯乙烯-馬來酸酐類、聚酯類)為主要研究對象，并對環保型的高分子材料防老化助劑進行了簡單的探索

對于苯乙烯一馬來酸酐共聚物的改性主要有以下三條思路：

(1)對苯乙烯一馬來酸酐共聚物進行改性先制備苯乙烯一馬來酸酐共聚物，然后在聚合物上引入一些功能性官能團如：氨基，酯基，磺酸基等。吳嬌嬌等在低溫時合成深黃至棕色粘稠物苯乙烯一馬來酸酐共聚物后用氯磺酸磺化、中和得到棕黃色共聚物磺酸鉀的固體。向遠清等以AIBN為引發劑，采用溶液聚合法合成了苯乙烯-馬來酸酐交替共聚物(SMA)，并使其在溶液中與自制液化4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯進行接枝聚合。周家達等以無水乙醇和2，3-環氧丙基三甲基氯化胺為改性劑，對苯乙烯-馬來酸酐共聚物進行陽離子化改性，制備出一種高分子陽離子表面活性劑。

(2)與其它活性單體進行共聚改性在苯乙烯和馬來酸酐單體的基礎上，引入第三單體是對苯乙烯一馬來酸酐進行改性的一種重要手段。第三單體主要有：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯腈等。潘卉等[15]采用表面帶有活性雙鍵的可反應SiO2納米顆粒、苯乙烯、馬來酸酐三者在甲苯溶劑中以BPO為引發劑，在適當比例時通過接枝共聚制備了一種新型的有機/無機納米復合鞣劑。

(3)對單體改性后進行聚合將苯乙烯或馬來酸酐的衍生物來替代原單體進行反應，諸如用對磺酸基苯乙烯和馬來酰亞胺等作原料等。