專利名稱：一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法及其用途的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及功能高分子材料領域，具體涉及苯乙烯-馬來酸酐(SMA)共聚物領域。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)線形聚合物相比，支化型聚合物由于其高度支化結(jié)構(gòu)、分子之間無纏結(jié)、有大量的可反應活性端基等特點，具有低粘度、高密度和含大量終端官能團的性能。苯乙烯(St)-馬來酸酐(MA)共聚物具有優(yōu)良的耐熱性、剛性、尺寸穩(wěn)定性和優(yōu)異的乳化、成膜、增稠等特性，被廣泛應用于乳膠涂料、水處理劑、粘合劑的改性劑、紡織助劑、 印刷油墨等領域，一直以來都是學者們的研究熱點。但是支化型苯乙烯馬來酸酐的報道鮮有，開發(fā)支化型苯乙烯馬來酸酐的制備技術(shù)具有很大的挑戰(zhàn)性。申請?zhí)枮镃N200810196976. 5專利文獻公開了一種聚酯型的超支化聚合物顏料分散劑及其制備方法，即用民(B代表羥基，y ^ 2)型多羥基化合物與ABx (A代表羧基χ ^ 2) 型多羧基酸進行縮合反應，合成末端為羥基的超支化聚酯型聚合物，然后該超支化接枝與脂肪酸發(fā)生酯化反應進行表面改性，最后再與酸酐進行酯化反應，合成一種聚酯型超支化聚合物顏料分散劑。該制備方法繁瑣，工藝較為復雜，且反應溫度較高。田安麗等人(《高分子材料科學與工程》，2005，21 (6) 102-109)采用溶液自由基聚合法合成了苯乙烯馬來酸酐的無規(guī)共聚物，將其用于超細顏料水性分散體系，所制備的顏料分散液具有良好的分散性能，但聚合物分子量多分散指數(shù)較大，制備條件對聚合物性能有較大影響，分散液分散穩(wěn)定性不好。張連兵等人(《印染》，2010,11:1-4，13)采用可逆加成.斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合法合成了苯乙烯-馬來酸酐共聚物raSMA，以I3RSMA水解物為分散劑，采用超聲粉碎法對顏料進行分散，制得的分散體粒徑小而均勻，分散穩(wěn)定性高，但原料較難得到，且可能使聚合物帶有顏色和氣味，阻礙了其應用。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供了一種利用對乙烯基芐硫醇為鏈轉(zhuǎn)移單體、苯乙烯和馬來酸酐為聚合主單體以及自由基熱引發(fā)聚合的巰基鏈轉(zhuǎn)移方法，來制備支化型聚苯乙烯馬來酸酐SMA，并將其作為顏料分散劑應用于涂料或油墨領域。本發(fā)明所得產(chǎn)品具有高度支化和雙親性的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，制備步驟如下
(1)在常壓條件下，將對乙烯基芐硫醇、苯乙烯、馬來酸酐以及自由基聚合引發(fā)劑溶于聚合溶劑中；
(2)在攪拌狀態(tài)下，將步驟(1)所得溶液加熱至3(T40°C并向其中通氮氣使反應容器內(nèi)為氮氣氣氛，然后密封反應容器，保持攪拌，將溶液溫度升至65、0°C下保溫反應1014小時；
(3)反應結(jié)束后，對步驟(2)所得溶液進行抽濾，將濾后所得固體用熱的沉淀劑淋洗，再溶解于有機溶劑，過濾其中不溶性雜質(zhì)，將所得溶液放入沉淀劑中進行沉淀并抽濾，將濾后所得固體再經(jīng)過溶解、沉淀、抽濾處理后，將所得固體經(jīng)真空干燥，得到支化型聚苯乙烯馬來酸酐產(chǎn)物。其中，步驟(1)中所述對乙烯基芐硫醇可以用對亞甲基苯乙烯二硫單體和Bu3P/ H2O復合體系代替；步驟(1)中所述自由基聚合引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)，所述聚合溶劑為甲苯；步驟(3)中所述有機溶劑為丙酮，所述沉淀劑為甲苯；步驟(1)中所述苯乙烯和馬來酸酐的摩爾量比為1:1.廣1.3 ；步驟(1)中所述對乙烯基芐硫醇的摩爾量為苯乙烯和馬來酸酐摩爾總量的3 12%;步驟(1)中所述自由基聚合引發(fā)劑的含量為苯乙烯、馬來酸酐和對乙烯基芐硫醇的總質(zhì)量的1(Γ15%;步驟(1)中所述苯乙烯、馬來酸酐和對乙烯基芐硫醇的總質(zhì)量與聚合溶劑的質(zhì)量比為1:9 19。本支化型聚苯乙烯馬來酸酐，其用途在于可以作為顏料分散劑。本發(fā)明的技術(shù)效果如下
本發(fā)明所述的制備方法中，以對乙烯基芐硫醇為鏈轉(zhuǎn)移單體，以苯乙烯和馬來酸酐為聚合物主單體，以甲苯為聚合溶劑、以AIBN為自由基聚合引發(fā)劑來制備支化型聚苯乙烯馬來酸酐。通過調(diào)節(jié)對乙烯基卞硫醇的摩爾投料量來調(diào)節(jié)所得聚合物的支化度及其機械物理性能。本發(fā)明聚合條件溫和、聚合物結(jié)構(gòu)性能可控、聚合物產(chǎn)物性能優(yōu)異、制備操作簡便、產(chǎn)物應用性能好。本發(fā)明所得產(chǎn)品具有高度支化和雙親性的結(jié)構(gòu)，其反應式如下
權(quán)利要求
1.一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，其特征在于制備步驟如下(1)在常壓條件下，將對乙烯基芐硫醇、苯乙烯、馬來酸酐以及自由基聚合引發(fā)劑溶于聚合溶劑中；(2)在攪拌狀態(tài)下，將步驟(1)所得溶液加熱至3(T40°C并向其中通氮氣使反應容器內(nèi)為氮氣氣氛，然后密封反應容器，保持攪拌，將溶液溫度升至65、0°C下保溫反應1014小時；(3)反應結(jié)束后，對步驟(2)所得溶液進行抽濾，將濾后所得固體用熱的沉淀劑淋洗，再溶解于有機溶劑，過濾其中不溶性雜質(zhì)，將所得溶液放入沉淀劑中進行沉淀并抽濾，將濾后所得固體再經(jīng)過溶解、沉淀、抽濾處理后，將所得固體經(jīng)真空干燥，得到支化型聚苯乙烯馬來酸酐產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，其特征在于步驟 (1)中所述對乙烯基芐硫醇可以用對亞甲基苯乙烯二硫單體和Bu3PM2O復合體系代替。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，其特征在于步驟 (1)中所述自由基聚合引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)，所述聚合溶劑為甲苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，其特征在于步驟 (3)中所述有機溶劑為丙酮，所述沉淀劑為甲苯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，其特征在于步驟 (1)中所述苯乙烯和馬來酸酐的摩爾量比為1:1.廣1.3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，其特征在于步驟 (1)中所述對乙烯基芐硫醇的摩爾量為苯乙烯和馬來酸酐摩爾總量的3 12%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述自由基聚合引發(fā)劑的含量為苯乙烯、馬來酸酐和對乙烯基芐硫醇的總質(zhì)量的 10"15%O
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，其特征在于步驟 (1)中所述苯乙烯、馬來酸酐和對乙烯基芐硫醇的總質(zhì)量與聚合溶劑的質(zhì)量比為1:9 19。
9.根據(jù)權(quán)利要求廣8所述的支化型聚苯乙烯馬來酸酐，其用途在于可以作為顏料分散劑。
全文摘要
一種支化型聚苯乙烯馬來酸酐的制備方法，制備步驟為(1)常壓條件下，將對乙烯基芐硫醇、苯乙烯、馬來酸酐及自由基聚合引發(fā)劑溶于聚合溶劑中；(2)攪拌狀態(tài)下，將步驟(1)所得溶液加熱至30~40℃并向其中通氮氣，密封反應容器，保持攪拌，將溶液溫度升至65~80℃下保溫反應10~24小時；(3)反應結(jié)束后，對步驟(2)所得溶液進行抽濾，將濾后所得固體用熱沉淀劑淋洗，再溶解于有機溶劑，過濾掉其中不溶的雜質(zhì)后，將所得溶液放入沉淀劑中進行沉淀并抽濾，將濾后所得固體再經(jīng)過溶解、沉淀、抽濾后，將所得固體經(jīng)真空干燥。本發(fā)明聚合條件溫和、聚合物結(jié)構(gòu)性能可控、聚合物產(chǎn)物性能優(yōu)異、制備操作簡便、產(chǎn)物應用性能好。
文檔編號C08F212/08GK102344526SQ20111019403
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者付少海, 劉敬成, 劉曉亞, 江金強, 熊小梅, 王寶清, 賈秀麗 申請人:江南大學