[發明專利]一種三元共聚物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810012499.6
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108264602B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 任亮;杜帥;張明耀;陸影;韓業;姜英勇;王程昱
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C08F212/12
• 分類號: C08F212/12;C08F220/44;C08F222/40;C08F2/26;C08L35/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了一種α?甲基苯乙烯/丙烯腈/N?苯基馬來酰亞胺三元共聚物及其制備方法和應用，所述三元共聚物包括以下質量分數的各組分：α?甲基苯乙烯單體40?75％，丙烯腈單體15?50％和N?苯基馬來酰亞胺0?20％。其制備方法包括將α?甲基苯乙烯、丙烯腈、N?苯基馬來酰亞胺、乳化劑、引發劑混合后，加入水中反應，然后加入抗氧劑，攪拌后，出料絮凝。本發明采用乳液聚合技術一步法合成了MSt/AN/NPMI共聚物，可以直接得到粉料狀產品，進一步簡化了工藝。所述共聚物具有優異的耐熱性能，可以用作耐熱聚合物和高分子材料的耐熱改性劑。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種三元共聚物及其制備方法和應用。

背景技術

材料是工業技術發展的基礎，研究與開發高性能具有較大應用價值的新材料已成為當今材料科學領域的研究熱點。近年來，隨著高分子材料應用領域的不斷擴大，對高分子材料的耐熱性提出了更高的要求。傳統的耐熱高分子改性劑：α-甲基苯乙烯類，馬來酸酐類等耐熱改性效果不理想。聚酰亞胺類聚合物以其優異的耐熱性能而受到廣泛關注，特別是N-取代馬來酰亞胺類聚合物已經成為一個研究熱點。本發明是將N-取代馬來酰亞胺類和α-甲基苯乙烯類共聚在一起，用于材料的耐熱改性，因此，具有十分重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基馬來酰亞胺三元共聚物及其制備方法和應用。通過一步法合成該三元共聚物，其具有優異的耐熱性能，可以用作耐熱聚合物和高分子材料的耐熱改性劑。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基馬來酰亞胺三元共聚物，包括以下質量分數的各組分：α-甲基苯乙烯單體40-75％，丙烯腈單體15-50％和N-苯基馬來酰亞胺0-20％。

優選地，所述α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基馬來酰亞胺三元共聚物包括以下質量分數的各組分：α-甲基苯乙烯單體43-69％，丙烯腈單體21-42％和N-苯基馬來酰亞胺5-20％。

更優選地，所述α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基馬來酰亞胺三元共聚物包括以下質量分數的各組分：α-甲基苯乙烯單體51-64％，丙烯腈單體21-34％和N-苯基馬來酰亞胺15％。

本發明還提供了一種α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基馬來酰亞胺三元共聚物的制備方法，包括以下步驟：

A1、按比例稱取α-甲基苯乙烯、丙烯腈和N-苯基馬來酰亞胺配制混合原料；

A2、將混合原料、乳化劑、引發劑加入水中，在75℃，反應4-6小時，反應完成后，加入抗氧劑，攪拌出料，絮凝，冷卻，過濾，干燥后即得α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基馬來酰亞胺三元共聚物。

所述反應溫度過高，引發劑分解速度變大，反應后期，引發劑已經全部分解，體系中沒有引發劑可用，聚合無法進行下去。反應溫度過低，引發劑半衰期變大，體系中需要一定量的引發劑引發聚合，而實際上引發劑卻只分解很小的量，聚合無法順利進行，單體轉化率低。

優選地，步驟A2中，所述水的質量為混合原料質量的0.1-10倍；所述乳化劑的用量為混合原料重量的0.1-3％，更優選0.1-2％。所述引發劑的用量為混合原料重量的0.1-1％。

優選地，步驟A2中，所述的乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉。

優選地，步驟A2中，所述的引發劑為過硫酸鉀和/或過硫酸胺。

優選地，步驟A2中，所述的抗氧劑為β-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯和/或2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。

優選地，步驟A2中，所述絮凝步驟中，采用的絮凝劑選自硫酸、鹽酸、磷酸、乙酸、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋇、氯化鋁、硫酸鎂、硫酸鋁中的至少一種。