[发明专利]一步法合成苯乙烯/丙烯腈/N－苯基马来酰亚胺三元共聚物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种共聚物的制备方法，尤其是涉及合成苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物的方法。

背景技术

高分子材料的耐热性是其性能的一个重要方面，酰亚胺类聚合物以其优越的耐热性能而受到普遍关注。N-苯基马来酰亚胺作为其中的一员，是近年来开发的一种新型改善树脂耐热性的单体。苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物(St/AN/N-PMI)由于引入了N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)，分子链中酰亚胺环状结构增加，聚合物的耐热性能得到显著改善。作为耐热聚合物和PVC等通用高分子材料的耐热改性剂，St/AN/N-PMI共聚物有着广阔的应用前景。

目前合成St/AN/N-PMI共聚物主要采用乳液聚合的方式，如杨丽庭等人在文章《N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/丙烯腈乳液共聚物与PVC共混》中(“合成树脂及塑料”2000，17(3)：36)以十二烷基硫酸钠为乳化剂、过硫酸钾为引发剂，合成了St/AN/N-PMI的乳液共聚物，并与PVC共混。但乳液聚合后处理困难，且所得产品粒径微小，易形成粉尘等引起损失和污染，不能直接应用于工业生产，必须通过造粒形成共聚物颗粒才可使用。

另外，中国发明专利95190019.6公开了马来酰亚胺和芳香族乙烯基单体的共聚物后，再与乙烯基氰单体聚合，形成接枝共聚物的方法。但该方法需经两步才能得到所需产品，工艺较为复杂。

发明内容

本发明提供了一种采用悬浮聚合、一步法合成苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物(St/AN/N-PMI)的方法。

一种一步法合成苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物的方法，将混合原料、链转移剂、悬浮剂和引发剂加入水中，在20～120℃，压力0.05～0.3MPa，反应0.5～10小时，反应完成后，保持压力不变升温到沸腾，再冷却、过滤、干燥得到成品；所述的混合原料为N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯和丙烯腈，其质量百分比组成为：N-苯基马来酰亚胺15～55％；苯乙烯25～50％；丙烯腈16～50％。

所述的水的质量为N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯和丙烯腈三种原料质量总和的0.1～10倍。

每100g混合原料中，链转移剂用量为0.01～10g、悬浮剂用量为0.1～15g、引发剂用量为0.01～15g，所述的混合原料为N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯和丙烯腈。

所述的链转移剂为C₁～C₁₂的一元醇、C₁～C₁₂硫醇或硫醇衍生物中的至少一种。

C₁～C₁₂的一元醇、C₁～C₁₂硫醇如：异丙醇、正丁硫醇、特丁硫醇、正辛硫醇、正十二硫醇、叔十二碳硫醇或巯基乙醇等。

硫醇的衍生物如：醋酸正十二烷基硫醇酯、丁二酸单-正十二烷基硫醇酯、乙二酸二-正十二烷基硫醇酯、苯甲酸正十二烷基硫醇酯、单-正十二烷基硫酸钠、三-正十二烷硫基甲烷、三硫代碳酸二-正十二烷基酯、1-正十二烷硫基三氯乙醇或β-苯基-β-正十二烷硫基乙基苯基酮。

所述的悬浮剂为水溶性有机高分子物或不溶于水的无机粉末中的至少一种。高分子悬浮剂的作用机理主要是吸附在液滴表面，形成一层保护膜，起着保护胶体的作用。同时还使表面(或界面)张力降低，有利于液滴分散。无机粉末的作用机理是细粉吸附在液滴表面，起着机械隔离的作用。

水溶性有机高分子物如：聚乙烯醇的盐、聚丙烯醇的盐、聚甲基丙烯酸的盐、甲基纤维素或明胶等。不溶于水的无机粉末如：碳酸镁、碳酸钙、磷酸钙或滑石粉等。

所述的引发剂包括一般已知的有机过氧化物、无机过氧化物或偶氮化合物。如：过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸酯类、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈等。

本发明使用悬浮聚合的方式合成了St/AN/N-PMI的共聚物，可直接得到颗粒状的产品，且后处理简单，反应结束后，只需升温至沸腾熟化，再经过滤、干燥，即可得最后产品。采用“一锅法”得到产品，进一步简化了工艺。，所述共聚物具有优良的耐热性能，可用作耐热聚合物和PVC等通用高分子材料的耐热改性剂。

具体实施方式

实施例1