[发明专利]一种含反应基团的梳形接枝共聚物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种含反应基团的梳形接枝共聚物及其制备方法和应用，具体涉及一种含反应基团的梳形聚（甲基）丙烯酸甲酯及其制备方法和应用。

背景技术

高分子合金化是一种制备新型高分子材料的最有效方法，它具有如下优点：（1）可以有效的提高塑料的耐热性和机械强度；（2）开发周期较短；（3）所使用的原料通常是那些技术上已经成熟，性能也熟知的老品种聚合物。但是同低分子化合物不同，绝大部分高分子化合物之间是难于互混的非相容性体系，这导致混合物产生宏观相分离，界面粘接性能差，应力传递效率低，物理机械性能甚至低于单组份等问题，因此极大地阻碍了新型聚合物合金的开发应用。解决不同聚合物之间相容性这一难题的办法是向共混体系中加入相容剂，目前工业上常用的相容剂从分子结构上来说，主要分为低分子化合物和线形高分子反应型相容剂两大类。这几大类尽管能在一定程度上提高不相容共混体系的相容性，但是也具有只适用于某一特定共混体系，添加量过大，增容效率不高等缺陷。

大分子单体的概念是由美国化学家Milkovich首次提出的，它是指一种链段或者链中具有可聚合基团的线形反应形聚合物。接枝共聚物代表着一类非常有价值的聚合物材料，它们是由一条主链和一条或多条通过共价键与其相连的支链组成。由于接枝共聚物表现出不同于线形同类物的独特物理性质，在共混的增容剂、絮凝剂、表面改性剂、乳化剂、分散剂等方面有广泛的应用。通过将大分子单体与其他单体共聚，能够制备具有规整结构的梳形接枝聚合物。通过调聚反应，可以很方便的获得（甲基）丙烯酸甲酯系单体的寡聚物，然后将寡聚物端基变为可聚合基团从而制备大分子单体。将得到的大分子单体与其他单体共聚，便可以制备梳形接枝共聚物。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的不足，提供一种含反应基团的梳形接枝共聚物，具体地说，是含反应基团的梳形聚（甲基）丙烯酸甲酯。

本发明共聚物是主链为小分子单体B、侧链为大分子单体A的梳形接枝共聚物；大分子单体A的重量为梳形接枝共聚物重量的0.1wt﹪～80wt﹪，小分子单体B的重量为梳形接枝共聚物重量的99.9wt﹪～20wt﹪；

所述的梳形接枝共聚物的数均分子量为5000～100000；

作为优选，大分子单体A的重量为梳形接枝共聚物重量的10wt﹪～50wt﹪；

作为优选，小分子单体B的重量为梳形接枝共聚物重量的80wt﹪～50wt﹪； 

作为优选，梳形接枝共聚物的数均分子量为15000～60000；

大分子单体A用通式（1）表示：

其中R₁、R₂为氢原子或甲基，R₃为甲基、乙基、丙基、丁基或叔丁基，R₄为氢原子或仲丁基，X表示-CH₂CH(OH)CH₂-或-Z-NHCO-, Y为-L₁-L₂-S-， Z为-(CH₂CH₂O)_a(CH₂)_b-, L₁为直接键合、-O-、-COO-或者-NH-,L₂为C1～C20亚烷基或者C6～C20芳基，S表示硫原子，n为5～100的整数，m为0或1，a为0～20的整数，b为1～20的整数；

小分子单体B为甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、不饱和羧酸、酸酐、含羟基酯、甲基丙烯酰胺、不饱和腈、烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯单体及其衍生物的一种或多种。

大分子单体A的数均分子量为500～10000。

本发明的另一个目的是提供一种含反应基团的梳形接枝共聚物的制备方法。

将大分子单体A与小分子单体B共聚形成主链为小分子单体B、侧链为大分子单体A的梳形接枝共聚物；大分子单体A的重量为梳形接枝共聚物重量的0.1wt﹪～80wt﹪，小分子单体B的重量为梳形接枝共聚物重量的99.9wt﹪～20wt﹪。所述的梳形接枝共聚物的数均分子量为5000～100000。

所述的共聚方法可为本体聚合、溶液聚合、乳液聚合或悬浮聚合，为现有成熟技术。

在本体聚合法中，采用下述方法：在氮气保护下，将油溶性引发剂、大分子单体A、小分子单体B混合，50～120℃下反应1～10小时，得到梳形接枝共聚物。

所述的油溶性引发剂为所有的油溶性引发剂。