乳液聚合合成帶環氧基的低相對分子質量三元共聚物的方法與流程
2023-06-12 04:36:56
本發明涉及合成樹脂及塑料技術領域，具體涉及一種乳液聚合合成帶環氧基的低相對分子質量三元共聚物的方法。
背景技術：
甲基丙烯酸縮水甘油酯(甲基丙烯酸縮水甘油酯)的分子結構中，一端含有C=C，一端又含有環氧基，所以反應活性很高。通常，甲基丙烯酸縮水甘油酯單體既可通過自由基引發接枝烯烴類聚合物製備側鏈帶有環氧官能團的接枝共聚物，也可通過合適的聚合方法直接與其他單體共聚合製備側基帶有環氧基的無規共聚物。環氧基反應活性高，可與含活潑氫的官能團(如羧基，氨基，羥基等)反應。
甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯(甲基丙烯酸甲酯)、苯乙烯(苯乙烯)單體進行乳液聚合併不困難，但生成的共聚物相對分子質量很大，不利於與其他高聚物共混或共熔融，同時也影響共聚物上基團的反應活性。所以控制共聚物的相對分子質量是關鍵，而利用鏈轉移反應，特別是加人相對分子質量調節劑是一種便捷有效的方法。較高的反應溫度使產物的相對分子質量難以控制，而採用氧化-還原體系引發共聚合可以在較低溫度條件下進行。
技術實現要素：
本發明旨在提出一種乳液聚合合成帶環氧基的低相對分子質量三元共聚物的方法。
本發明的技術方案在於：
乳液聚合合成帶環氧基的低相對分子質量三元共聚物的方法，包括如下步驟：
（1）將反應單體與鏈調節劑混勻後，取其中5.0 g，連同140 mL去離子水、複合乳化劑、氧化劑APS加入到500 mL頸瓶中，在球形冷凝器中通冷凝水，啟動攪拌器，升溫至50℃，隨後滴加NaHSO4溶液，開始聚合；20min後滴加剩餘的反應單體混合液，2 h左右滴完，再過30 min滴完NaHSO4溶液，最後升溫進行熟化反應，結束反應；
（2）取乳液，慢慢滴入飽和CaCl2溶液，使其破乳完全；然後加入蒸餾水洗滌、抽濾3次，除去引發劑和乳化劑，再用無水乙醇洗滌、抽濾3次，除去未反應單體；最後用蒸餾水洗滌、抽濾兩次，真空烘乾，製成帶環氧基的低相對分子質量三元共聚物。
所述的反應單體為16.0 g的苯乙烯，4.0 g的甲基丙烯酸甲酯，20.0 g的甲基丙烯酸縮水甘油酯。
所述的鏈調節劑為正十二硫醇。
所述的複合乳化劑為1.0 g的SDS，0.5 g的OP-10。
所述的熟化反應的溫度為50~60℃，熟化反應時間為30～40min 。
所述的真空烘乾的溫度為55~60℃。
本發明的技術效果在於：
本發明通過乳液聚合，以正十二硫醇作鏈轉移劑，採用氧化一還原引發體系，使甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯單體進行自由基共聚合，獲得數均分子量為5.4×103，相對分子質量分布約為3.0，環氧值為0.003 80 mol／g的甲基丙烯酸縮水甘油酯—甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯三元共聚物。
具體實施方式
乳液聚合合成帶環氧基的低相對分子質量三元共聚物的方法，包括如下步驟：
實施例1
（1）將反應單體與鏈調節劑混勻後，取其中5.0 g，連同140 mL去離子水、複合乳化劑、氧化劑APS加入到500 mL頸瓶中，在球形冷凝器中通冷凝水，啟動攪拌器，升溫至50℃，隨後滴加NaHSO4溶液，開始聚合；20min後滴加剩餘的反應單體混合液，2 h左右滴完，再過30 min滴完NaHSO4溶液，最後升溫進行熟化反應，結束反應；
（2）取乳液，慢慢滴入飽和CaCl2溶液，使其破乳完全；然後加入蒸餾水洗滌、抽濾3次，除去引發劑和乳化劑，再用無水乙醇洗滌、抽濾3次，除去未反應單體；最後用蒸餾水洗滌、抽濾兩次，真空烘乾，製成帶環氧基的低相對分子質量三元共聚物。
其中，所述的反應單體為16.0 g的苯乙烯，4.0 g的甲基丙烯酸甲酯，20.0 g的甲基丙烯酸縮水甘油酯。所述的鏈調節劑為正十二硫醇。所述的複合乳化劑為1.0 g的SDS，0.5 g的OP-10。所述的熟化反應的溫度為50℃，熟化反應時間為30min 。所述的真空烘乾的溫度為55℃。
實施例2
（1）將反應單體與鏈調節劑混勻後，取其中5.0 g，連同140 mL去離子水、複合乳化劑、氧化劑APS加入到500 mL頸瓶中，在球形冷凝器中通冷凝水，啟動攪拌器，升溫至50℃，隨後滴加NaHSO4溶液，開始聚合；20min後滴加剩餘的反應單體混合液，2 h左右滴完，再過30 min滴完NaHSO4溶液，最後升溫進行熟化反應，結束反應；
（2）取乳液，慢慢滴入飽和CaCl2溶液，使其破乳完全；然後加入蒸餾水洗滌、抽濾3次，除去引發劑和乳化劑，再用無水乙醇洗滌、抽濾3次，除去未反應單體；最後用蒸餾水洗滌、抽濾兩次，真空烘乾，製成帶環氧基的低相對分子質量三元共聚物。
其中，所述的反應單體為15.0 g的苯乙烯，4.5 g的甲基丙烯酸甲酯，20.5 g的甲基丙烯酸縮水甘油酯。所述的鏈調節劑為正十二硫醇。所述的複合乳化劑為1.0 g的SDS，0.5 g的OP-10。所述的熟化反應的溫度為60℃，熟化反應時間為40min 。所述的真空烘乾的溫度為60℃。