[发明专利]一种采用嵌段共聚物胶乳制备多相聚合物材料的方法

权利要求书

1.一种采用嵌段共聚物胶乳制备多相聚合物材料的方法，其中嵌段共聚物胶乳的链段结构表达式为：R-AA_n1-b-St_n2-b-X_n3-b-(X-co-Y)_n4-b-X_n5-Z；其中，R为异丙酸基、乙酸基、2-腈基乙酸基或2-胺基乙酸基，AA为甲基丙烯酸单体单元或丙烯酸单体单元，n1为AA的平均聚合度，n1＝20～60；St为苯乙烯单体单元，n2为St的平均聚合度，n2＝3～10；X为单体单元，为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯或丙烯腈，n3为X的平均聚合度，n3＝100～500；Y为单体单元，为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯或丙烯酸异辛酯，X-co-Y为X和Y的无规共聚物，n4为X-co-Y的平均聚合度，n4＝700～2500；n5为X的平均聚合度，n5＝100～500；Z为烷基二硫代酯、苯基二硫代酯、苄基二硫代酯或烷基三硫代酯；

采用嵌段共聚物胶乳制备多相聚合物材料的步骤如下：

(1)取2～6种X、Y单体相同但X-co-Y中X与Y的质量比不同的所述的嵌段共聚物胶乳于同一容器中，搅拌得到混合胶乳；

(2)过滤掉混合胶乳中的水，然后放入100～150℃的真空烘箱烘干5～15小时，得到聚合物固体颗粒；

(3)将所得聚合物固体颗粒在100～200℃的温度下压片、注塑或挤出加工，得到成型的多相聚合物材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，所述的X-co-Y中X与Y的质量比为1:9～9:1。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，所述的嵌段共聚物胶乳采用可逆加成断裂链转移乳液聚合法合成，包括如下步骤：

(1)将0.9～3重量份的两亲性大分子可逆加成断裂链转移试剂搅拌溶于50～200重量份的水中，再加入4～20重量份的X，一起倒入反应器中；将反应器升温至60～80℃，保持搅拌，持续通氮除氧5～30分钟；然后加入0.02～0.1重量份水溶性引发剂，引发聚合35～60分钟后，加入含0.1～0.5重量份氢氧化钠的水溶液40～100重量份，继续反应1～4个小时，得到R-AA_n1-b-St_n2-b-X_n3-Z嵌段共聚物，R-AA_n1-b-St_n2-b-X_n3-Z嵌段共聚物以粒子形式稳定分散在水中形成胶乳；

(2)在步骤1得到的胶乳中加入28～100重量份的由X和Y组成的混合液，X和Y的质量比为1:9～9:1，继续反应2～6个小时，得到R-AA_n1-b-St_n2-b-X_n3-b-(X-co-Y)_n4-Z嵌段共聚物，R-AA_n1-b-St_n2-b-X_n3-b-(X-co-Y)_n4-Z嵌段共聚物以粒子形式稳定分散在水中形成胶乳；

(3)在步骤2得到的胶乳中加入4～20重量份的X，持续反应1.5～4小时，得到R-AA_n1-b-St_n2-b-X_n3-b-(X-co-Y)_n4-b-X_n5-Z嵌段共聚物，R-AA_n1-b-St_n2-b-X_n3-b-(X-co-Y)_n4-b-X_n5-Z嵌段共聚物以粒子形式稳定分散在水中形成胶乳。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的两亲性大分子可逆加成断裂链转移试剂的化学结构通式为：

其中，St为苯乙烯单体单元，AA为甲基丙烯酸或丙烯酸单体单元，Z为碳原子数从四到十二的烷硫基、烷基、苯基或苄基，R为异丙酸基、乙酸基、2-腈基乙酸基或2-胺基乙酸基；n1为AA的平均聚合度，n1＝20～60；n2为St的平均聚合度，n2＝3～10。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的水溶性引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过硫酸钾或过硫酸铵。