一種聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物及其合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氰乙基醚化物及其合成方法，特別涉及一種聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物及其合成方法。
【背景技術】
[0002]氰乙基醚這種有機介電材料，具有高介電常數，低介電損耗的性質。能增強對玻璃等粘結表面的粘附力應用前景廣闊。蘇聯專利SU509607 “含乙烯醇環的氰乙基醚聚合物的制備方法”，該方法存在的不足是采用一步反應法，獲得的聚乙烯醇-β-氰乙基醚純度不高，取代度低，產品性能達不到指標。專利CN1528799A報道，采用聚乙烯醇做原料在堿催化下，直接用丙烯腈醚化反應制備聚乙烯醇-β-氰乙基醚，產品純度高，但由于這種合成方法是異相合成反應，造成產品的取代度和均勻性極為有限。專利CN102344511B公布了一種聚乙烯醇-β-氰乙基醚的制備方法，選擇二甲基亞砜作為聚乙烯醇溶液與丙烯腈的共溶劑和加工溶劑，提高了產品的取代度和純度，但加入共溶劑未能根本上解決反應體系的均一性，同時二甲基亞砜的熱穩定性能差，在催化劑條件下產生過多副產物，不利于純化分離，而且二甲基亞砜沸點高，不利于回收再利用。
【發明內容】
[0003]鑒于現有技術的不足，本發明提供一種聚醋酸乙烯代替聚乙烯醇作為原料，在合適的反應條件和體系下，進行氰乙基醚化改性的合成方法，具體技術方案是，
一種聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物，其特征在于:各種原材料的質量分數配比為，
聚合度300-2200的聚醋酸乙烯:30%-35%，
去離子水:15%-23%，
水性分散劑:1%_2%，
丙烯腈:35%-43%，
強堿性催化劑溶液:0.5%-1.5%，
相轉移催化劑:3%-5%。
[0004]—種聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物合成方法，其特征在于:合成步驟為，
(1)將聚醋酸乙烯、去離子水放入裝有攪拌器、溫度計和回流冷凝管的四口燒瓶內并放置于恒溫水域中，升溫至60°C -70°C，再加入水性分散劑，攪拌均勻，攪拌速度為600-800轉/分，時間l-2h ；
(2)自然降低溶液溫度至40°C_45°C后，再加入強堿性催化劑溶液、丙烯腈和相轉移催化劑，恒溫下對聚醋酸乙烯進行醚化反應，時間30-40min，攪拌速度120-150轉/分，生成聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物；
(3)終止堿催化反應，加入醋酸中和體系中的堿催化劑，終止反應；
(4)純化處理，降溫到室溫，再加入去離子水，經沉析、過濾、烘干得產品。
[0005]本發明的技術效果是，提高了反應的效率，大大減少了丙烯腈的用量，降低了生產成本，所得產品粘結性能強，取代度可達60%-97%，最高介電常數值21-22，介電損耗(0.002，成為傳統介電性成膜材料的升級換代產品。
【具體實施方式】
[0006]下面根據具體實例進一步說明:
生產取代度為85%的聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物，各種原材料的質量分數配比為， 聚合度1700的聚醋酸乙烯:600g，
去離子水:400g，
拜耳1341水性分散劑:20g，
丙鋼青:720g，
10%的氫氧化鈉水溶液:15g，
四丁基溴化銨相轉移催化劑:86.75go
[0007]合成步驟為，
(1)將聚合度1700的聚醋酸乙烯600g、去離子水400g放入裝有攪拌器、溫度計和回流冷凝管的四口燒瓶內并放置于恒溫水域中，升溫至63°C，再加入拜耳1341水性分散劑20g，攪拌均勻，攪拌速度為800轉/分，時間Ih ;
(2)全部溶解后降溫至40°C，加入丙烯腈720g、10%的氫氧化鈉水溶液15g以及四丁基溴化銨相轉移催化劑86.75g,保持反應溫度在40°C，攪拌速度120轉/分，生成聚醋酸乙稀-氰乙基醚化物；
(3)加入醋酸，使用醋酸中和體系中的堿催化劑，終止反應；
(4)自然冷卻降溫到常溫，加入去離子水沉析、洗滌出料，溫度在90°C下進行真空干燥，至產品中不再呈現出氣泡則干燥完畢，生成取代度為85%的聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物960go最高介電常數值21，介電損耗0.0017。
[0008]本合成方法有以下特點:一、由于聚醋酸乙烯在丙烯腈中有一定的相溶性，大大提高了反應體系的均一性，提高了反應的效率。
[0009]二、原料聚醋酸乙烯分散過程中加入水性分散劑，促使物料顆粒均勻分散于水中。
[0010]三、兩相醚化反應中使用相轉移催化劑，可以幫助反應物從一相轉移到能夠發生反應的另一相當中，使非均相反應向均相反應轉移，從而加快異相系統反應速率。大大減少了丙烯腈的用量，降低了生產成本。
【主權項】
1.一種聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物，其特征在于:各種原材料的質量分數配比為， 聚合度300-2200的聚醋酸乙烯:30%-35%， 去離子水:15%-23%， 水性分散劑:1%_2%， 丙烯腈:35%-43%， 強堿性催化劑溶液:0.5%-1.5%， 相轉移催化劑:3%-5%。2.—種聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物合成方法，其特征在于:合成步驟為， (1)將聚醋酸乙烯、去離子水放入裝有攪拌器、溫度計和回流冷凝管的四口燒瓶內并放置于恒溫水域中，升溫至60°C -70°C，再加入水性分散劑，攪拌均勻，攪拌速度為600-800轉/分，時間l-2h ； (2)自然降低溶液溫度至40°C_45°C后，再加入強堿性催化劑溶液、丙烯腈和相轉移催化劑，恒溫下對聚醋酸乙烯進行醚化反應，時間30-40min，攪拌速度為120-150轉/分，生成聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物； (3)終止堿催化反應，加入醋酸中和體系中的堿催化劑，終止反應； (4)純化處理，降溫到室溫，再加入去離子水，沉析、過濾、烘干得產品。
【專利摘要】本發明涉及一種聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物及其合成方法，是將聚醋酸乙烯與水性分散劑混合均勻，按比例加入丙烯腈以及相應的相轉移催化劑，在強堿性溶液催化下對聚醋酸乙烯進行醚化改性反應，再經沉析、過濾等粗產品純化處理合成出高粘度、高介電常數、憎水性的聚醋酸乙烯-氰乙基醚化物，技術效果是提高了醚化反應的效率，大大減少了丙烯腈的用量，降低了生產成本。所得產品粘結性能強，取代度可達60%-97%，最高介電常數值21-22，介電損耗≤0.002，成為傳統介電性成膜材料的升級換代產品。
【IPC分類】C08F118/08, C08F8/30
【公開號】CN105153336
【申請號】CN201510659853
【發明人】吳如森, 張俊玲
【申請人】天津一森材料科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月14日