專利名稱：一種聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯酸酯類聚合物作為一種廉價易得的高分子材料，在能源、汽車、電器、機械、 環(huán)境、建筑等領(lǐng)域得到了廣泛應用。但是，不同領(lǐng)域的應用對聚丙烯酸酯類聚合物提出了不 同的性能要求。為了解決這一問題，目前采取的方法之一就是對聚丙烯酸酯類聚合物進行 改性，如添加填料、共混等。這種方法的確在廣泛的范圍了都取得了令人矚目的成果，為聚 丙烯酸酯類聚合物的應用做出了很大貢獻，然而，這種方法卻存在著一個不可忽視的缺點， 如填料團聚、相分離等。因此，對聚丙烯酸酯類聚合物進行組成、結(jié)構(gòu)的設(shè)計，從化學合成角 度出發(fā)制備出滿足性能要求的聚合物這一方法剛好可以克服這一缺點。目前，基于分子設(shè) 計的思想，對聚丙烯酸酯類聚合物進行組成、結(jié)構(gòu)設(shè)計，合成得到新的聚合物是發(fā)展這類聚 合物較為切實可行的方法，也是近幾年的研究熱點。以甲基丙烯酸甲酯、馬來酸酐為單體，共聚合成一種聚甲基丙烯酸甲酯-馬來酸 酐共聚物P(MMA-MAh)，該共聚物的合成工藝已非常成熟、實際應用的領(lǐng)域也非常廣泛。很明 顯地，讓該共聚物主鏈中的馬來酸酐與聚乙二醇長鏈發(fā)生酯化反應就可以制備出一種聚丙 烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物，這種立體交聯(lián)結(jié)構(gòu)必然會改善聚丙烯酸酯類聚合物的性能，如 良好的力學性能、熱性能和溶劑保持性等。目前，尚未見任何相關(guān)的研究報道。
發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了擴大聚丙烯酸酯類聚合物的應用領(lǐng)域，同時也為了擴充聚丙烯酸酯這一類聚 合物，本發(fā)明提出了一種聚合物的制備方法，合成得到了一種聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合 物。技術(shù)方案本發(fā)明以一種共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-馬來酸酐)P(MMA_MAh)與 聚乙二醇(PEG4000)、甲醇發(fā)生兩步酯化反應，合成聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合 物P (MMA-MAh)-PEG4000。其目的在于得到一種新的聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物 P (MMA-MAh)-PEG4000。本發(fā)明所述的一種制備聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物P (MMA-MAh) -PEG4000的方 法，其技術(shù)特征在于合成配方P (MMA-MAh)45. OgPEG4000(第一步酯化) 2. 0 2. 5gCH3OH (第二步酯化)250ml(即作反應物又作溶劑)
工藝條件
引發(fā)劑PTSA (第--步酯化)2. Og
DMS (第二.步酯化)I-Og
溶劑丁酮(第·一步酯化)200ml
CH3OH (第二步酯化)250ml
溫度80 0C (第一步酯化)
600C (第.二步酯化)
環(huán)境氮氣保護
反應時間12h (第一 步酯化)
Hh (第一 步酯化)一種制備聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物P (MMA-MAh) -PEG4000的方法，其特征在 于具體步驟如下a)稱取 45. Og 的 P (MMA-MAh)和 2. 0 2. 5g 的 PEG4000，加入 200ml 的丁酮溶解， 然后加入2. Og對甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反應瓶中；b)氮氣保護下，在80°C下恒溫攪拌反應12h ；c)采用減壓蒸餾的方法將溶劑丁酮全部蒸餾出來，加入250ml甲醇和1. Og硫酸二 甲酯(DMS)，氮氣保護下，60°C恒溫攪拌13h ；d)脫去甲醇即得粗產(chǎn)物，然后以丁酮為溶劑、純凈水為沉淀劑重沉淀，反復溶解、 沉淀4次，即可得到白色橡膠狀聚合物；e)最后將所得產(chǎn)物分別用石油醚反復沖洗4次，真空干燥3天，得到純凈的聚合 物。有益效果本發(fā)明的有益效果是，提供了一種方法可行、易于實現(xiàn)的合成工藝，合成得到了一 種新的聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物P (MMA-MAh) -PEG4000，這不但擴充了聚丙烯酸酯這一 類聚合物，而且為該類聚合物在更廣泛領(lǐng)域中的應用打下基礎(chǔ)。
圖1為聚合物的合成工藝流程圖。
具體實施例方式為了合成得到聚合物P (MMA-MAh)-PEG4000，本發(fā)明采取了如下的實施方式稱取45. Og P (MMA-MAh)和 2. 0 2. 5g PEG4000，加入 200ml 丁酮溶解，然后加入 2. Og對甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反應瓶中；氮氣保護下，在80°C下恒溫攪拌反應 12h ；反應結(jié)束后，采用減壓蒸餾的方法將溶劑丁酮全部蒸餾出來，加入250ml甲醇和1. Og 硫酸二甲酯(DMS)，氮氣保護下，60°C恒溫攪拌13h;反應結(jié)束后，脫去甲醇即得粗產(chǎn)物，然 后以丁酮為溶劑、純凈水為沉淀劑重沉淀，反復溶解、沉淀4次，即可得到白色橡膠狀聚合 物；最后將所得產(chǎn)物分別用石油醚反復沖洗4次，真空干燥3天，得到純凈的聚合物。
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物，其特征在于合成的原料配方為共聚物聚(丙 烯酰胺-馬來酸酐)P (MMA-MAh) 45. 0g，聚乙二醇 PEG40002. 0 2. 5g,甲醇 CH3OH 250ml，其 中，CH3OH既作為反應物又作為溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物，其特征在于合成步驟 包含了兩步酯化反應，第一步為P(MMA-MAh)與PEG4000發(fā)生酯化反應，第二步為第一步的 產(chǎn)物繼續(xù)與CH3OH發(fā)生酯化反應。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物，其特征在于兩步酯化 反應的溫度分別控制為80°C和60°C ；兩步酯化反應的溶劑分別為丁酮和甲醇；兩步酯化反 應的引發(fā)劑分別為對甲苯磺酸(PTSA)和硫酸二甲酯(DMS)；兩步酯化反應的時間分別為 12h 和 13h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物，其特征在于以丁酮為 溶劑，純凈水為沉淀劑，反復溶解、沉淀4次。
5.一種制備權(quán)利要求1 4的聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物的方法，其特征在于具體步驟如下a)稱取45.Og的P (MMA-MAh)和2. 0 2. 5g的PEG4000，加入200ml 丁酮溶解，然后加 入2. Og對甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反應瓶中；b)氮氣保護下，在80°C下恒溫攪拌反應12h；c)采用減壓蒸餾的方法將溶劑丁酮全部蒸餾出來，加入250ml甲醇和1.Og硫酸二甲酯 (DMS)，氮氣保護下，60°C恒溫攪拌13h ；d)脫去甲醇即得粗產(chǎn)物，然后以丁酮為溶劑、純凈水為沉淀劑進行重沉淀，反復溶解、 沉淀4次，即可得到白色橡膠狀聚合物；e)將所得產(chǎn)物分別經(jīng)石油醚反復沖洗4次，真空干燥3天后得到純凈的聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物及其制備方法。通過兩步酯化反應合成聚合物P(MMA-MAh)-PEG4000的技術(shù)特征在于，原料配方共聚物(P(MMA-MAh))質(zhì)量45.0g、聚乙二醇(PEG4000)質(zhì)量2.0～2.5g、甲醇(CH3OH)體積250ml(既是反應物又是溶劑)；工藝條件兩步酯化反應的溫度分別為80℃和60℃，溶劑分別為丁酮和甲醇，引發(fā)劑分別為對甲苯磺酸(PTSA)和硫酸二甲酯(DMS)，反應時間分別為12h和13h。有益效果是合成了一種新的聚丙烯酸酯類立體交聯(lián)聚合物，這不但擴充了聚丙烯酸酯類聚合物種類，而且為聚丙烯酸酯類聚合物在更廣泛領(lǐng)域中的應用打下基礎(chǔ)。本發(fā)明所需原料便宜，操作工藝較直接簡單，適用性廣，具有一定的實際推廣意義。
文檔編號C08G65/48GK102093568SQ20101055012
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者莊稼, 王煦, 黃韻 申請人:西南石油大學