[發明專利]甲基苯乙烯-甲基丙烯酸酯-丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物擴鏈劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110384006.3
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113185637A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 劉述梅;劉志鵬;趙建青;朱亞明;袁彥超
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F220/32
• 分類號: C08F220/32;C08F220/14;C08F212/12;C08F220/18;C08F2/06;C08F2/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明公開了甲基苯乙烯?甲基丙烯酸酯?丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物擴鏈劑及其制備方法。以質量份數計，制備方法是將40～60份丙烯酸縮水甘油酯類、30～50份甲基丙烯酸酯類、1～10份α?甲基苯乙烯三種單體加入到反應器中，加入有機溶劑、引發劑和鏈轉移劑，攪拌均勻后，升溫反應，降至室溫，得共聚物溶液；將所得共聚物溶液滴加至甲醇或乙醇中，產生粉末狀沉淀，靜置過濾，干燥得目標產物。與現有環氧類擴鏈劑相比，本發明擴鏈劑反應活性高，擴鏈增粘效果更好，添加1.0wt％可使PA6的平衡扭矩增至7.2N·m，MFR降至8.3g/10min，具有較高粘度的同時仍保持良好的加工性能，并能同時起到增強增韌的效果。

技術領域

本發明涉及一種甲基苯乙烯-甲基丙烯酸酯-丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物擴鏈劑及其制備方法，具體地說，涉及一種重均分子量為4.0×10³～6.0×10³，多分散系數為1.4～1.7的甲基苯乙烯-甲基丙烯酸酯-丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物及其制備方法，該共聚物可用于增加聚酰胺、聚酯等高分子材料的粘度和分子量，具有擴鏈功能。

背景技術

丙烯酸縮水甘油酯類含有可以進行自由基聚合的碳碳雙鍵以及可與羥基、羧基、氨基等反應的環氧基團，其與乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等單體共聚形成的聚合物被廣泛用作高分子材料改性助劑。特別是，共聚物中丙烯酸縮水甘油酯結構單元上的環氧基可與聚酰胺、聚酯等聚合物大分子鏈末端基團反應，形成“架橋”，將大分子鏈連接起來從而提高分子量和黏度，起到很好的擴鏈作用。

含有丙烯酸縮水甘油酯結構單元的共聚物是重要的擴鏈劑種類，廣州鹿山新材料有限公司的發明專利(CN103755853 A)公開了一種環氧類齊聚物擴鏈劑，該技術將苯乙烯、丙烯酸甘油酯類、丙烯酸類、水、乳化劑、引發劑、鏈轉移劑混合均勻后一次性加入反應釜中，在120～150℃反應1-2h，經過濾、洗滌、烘干后得到。

佳易容聚合物(上海)有限公司的發明專利(CN111499789A)公開了一種無溶劑型增粘擴鏈劑及其制備方法與應用，制備方法是將芳香族乙烯基單體、丙烯酸酯系單體、引發劑與水混合后，加熱聚合，經雙螺桿二次反應造粒，制備無溶劑型增粘擴鏈劑；該技術環氧官能化擴鏈劑可應用于回收的聚酯結構材料，以及可應用于具有聚酯結構的生物基和生物可降解塑料分子鏈的修補、增長。制備的擴鏈劑重均分子量達3.0×10⁴～1.5×10⁵。

但以上兩個專利技術均采用芳香族乙烯類為主單體，質量百分數為50％以上，而丙烯酸甘油酯類單體僅占20％左右，這樣分子鏈上環氧官能團密度低，擴鏈效果有限。

目前已上市的環氧類聚合物擴鏈劑為BASF的Joncryl ADR系列，其中JoncrylADR4370 牌號獲得較多應用，其重均分子量為6.8×10³。由于該擴鏈劑分子量仍然較大，添加量通常需1.0％以上，其擴鏈效果還不盡人意，有待提高。擴鏈劑的分子量對其擴鏈效果有很大影響，分子量降低可以提升擴鏈效果，此外，增加分子鏈上環氧官能團的密度也能增加擴鏈效果。因此，降低含有丙烯酸縮水甘油酯結構單元共聚物的分子量，以及增加丙烯酸縮水甘油酯結構單元的分數對于發揮共聚物的擴鏈作用意義重大。

發明內容

針對現有丙烯酸甘油酯類聚合物擴鏈劑分子量較大、環氧官能團密度較低，以致擴鏈效果不佳、用量大的缺點，本發明提供一種分子量低、環氧官能團密度高、擴鏈效果優異的甲基苯乙烯-甲基丙烯酸酯-丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物擴鏈劑及其制備方法。