[发明专利]一种聚酰胺/苯乙烯梳状接枝聚合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚酰胺/苯乙烯梳状接枝聚合物，尤其涉及一种聚酰胺/苯乙烯梳状接枝聚合物的制备方法。

背景技术

近些年，具有亲水性的商品化聚合物得到了学术界和产业界的越来越多的重视及应用。虽然在很多应用中，疏水的聚合物通常会具有最佳的机械、热力学及化学稳定性，但是疏水聚合物及其制品一般难于浸润并且容易在其表面结垢。为了充分利用改善疏水聚合物的优良性能，并避开它的这些缺点，业内人士对其进行了一系列的改进工作。

最通用的办法是利用共价键链或者表面吸附作用，用亲水性物质对此类聚合物进行包覆。但这种方法在改善其亲水性的同时也多出了很多额外的加工步骤，大大增加了其制作成本。同时，对于非共价键链接的涂层，处理后的制品化学和机械稳定性不是很高。而且即使是通过共价键链接的涂层，比如利用表面接枝法在其表面接上亲水聚合物，可是也会在共价反应中留下残存物质，这样还需要进一步的后期处理才可以使用。

直到近期接枝共聚物的发展克服了传统包覆法的一些缺点，但它仍有其自身存在的一些问题需要改进。接枝共聚物是将待接枝的共聚单体与作为接枝共聚物骨架的母体聚合物进行共价链接而得到的聚合物。通常是通过自由基聚合、配位聚合的方法得到的。如CN 1469892A提到了用配位聚合的方法，即通过一种催化剂引发在乙烯基和母体聚合物之间的反应，将亲水链接枝到疏水聚合物上。接枝到聚合物母体上的接枝共聚物通常负责提供某些特殊性质，整体上保留了母体聚合物的大多数优良性质。其缺点在于此类接枝聚合物合成过程是一个不受控过程，不能保证所有的接枝共聚单体全部接到聚合物表面形成接枝聚合物而可能单独形成均聚物。二是聚合过程不可控，在聚合物骨架上接枝的同时可能会促使骨架发生降解或交联。

专利CN1850877A、200710157403.7、EP1950250、US5164477、US5091480则介绍了几种相对更新颖的方法制备接枝聚合物。但是方法复杂，成本较高，而且难以效避免上述自由基聚合、配位聚合可能会带来的缺陷。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法简单、成本低的聚酰胺/苯乙烯梳状接枝聚合物的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种聚酰胺/苯乙烯梳状接枝聚合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将苯乙烯、单体A溶解在溶剂中，置于加热的油浴中，磁力搅拌并通氮气，升温至60～180℃后加入自由基引发剂B，反应进行4～72h后得到大分子活化剂C；

(2)将大分子活化剂C及内酰胺单体D加热至熔融，然后在该熔融体系中加入催化剂，反应0.5-1小时得到梳状聚合物。

步骤(1)所述的单体A同时具有双键及可引发内酰胺聚合的官能团，其加入量为苯乙烯重量的1～10wt％。

所述的单体A选自3-异丙烯基-a，a’-二甲基苄基异氰酸酯(TMI)、1-丁烯酰氯或丙烯酸酯中的一种或几种。

步骤(1)所述的溶剂为苯乙烯和聚苯乙烯的良溶剂，包括甲苯或乙苯。

步骤(1)所述的自由基引发剂B选自偶氮类引发剂、有机过氧类引发剂或油溶性氧化-还原引发体系中的一种或几种，其用量为苯乙烯和单体A总重量的0.05～5wt％。

所述的偶氮类引发剂包括偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈，所述的有机过氧类引发剂包括过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰或叔丁基过氧化氢；所述的油溶性氧化-还原引发体系中氧化剂包括氢过氧化物、过氧化二烷基，还原剂包括叔胺、环烷酸盐。

步骤(2)所述的内酰胺单体D选自丁内酰胺、己内酰胺、辛内酰胺、庚内酰胺、十二内酰胺中的一种或几种，内酰胺单体D的加入量为步骤(2)中C和D总重量的70～90wt％。

步骤(2)所述的催化剂包括各种内酰胺金属化合物、各种碱金属、或碱金属氢化物、碱金属氢氧化物或各种碱金属醇盐中的一种或几种，催化剂的加入量为步骤(2)中C和D总重量的2-5％。

所述的各种内酰胺金属化合物包括己内酰胺钠；所述的各种碱金属包括钾、钠或锂；所述的碱金属氢化物包括NaH或LiH；所述的碱金属氢氧化物包括NaOH或KOH；所述的碱金属醇盐包括己内酰胺钠(NaCL)或乙醇钠。