[发明专利]悬浮法制备高性能马来酰亚胺共聚物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种悬浮法制备高性能马来酰亚胺共聚物的方法，具体涉及一种悬浮法制备共聚组成相对均匀、耐热改性效果显著的马来酰亚胺共聚物的方法。

背景技术

橡胶类（弹性）聚合物如ABS等，一般在高于100℃的环境下难以保持其刚性好和硬度高的特性。研究发现，若能将这类材料的热变形温度（Tg）稍作提高，那么其应用范围就能够得到大大扩展。一种行之有效的提高热变性温度的简便方法就是添加耐热改性剂。以ABS为例，只需要将其Tg温度提高15～25℃，就能够显著增强其耐热性，在某些领域，如汽车内外饰、电子工业等得到广泛应用，进一步增加了这种材料的市场价值。在诸多耐热改性剂中，马来酰亚胺型耐热改性剂是一种颇具代表性的，适用于工业化大生产的耐热改性剂。其不仅具有较高的热稳定性，能使通用型高分子材料的耐热性得到显著提高，而且其与各种热塑性树脂的相容性更好，且无毒、无害。

Sue等人（US 5,489,657A）公开了一种马来酰亚胺共聚物的本体合成方法。该方法由两步反应组成，分别使用了两种反应器，并通过泵从柱塞流反应器底端进料的方式实现了连续生产，生产过程对环境友好，制得产品的单体残留量低（小于3000ppm），但是该方法难以实现生产过程的稳定控制。此外，生产过程不仅使用多种设备，且对各种设备的要求较高，而且这些设备的能源消耗量也大，生产和维护的投入亦相应提高。

单国荣等人（CN 1765945A）公开了一种共聚组成均匀的耐热改性剂的制备方法，其使用乳液聚合的方法，采用分批加入高活性单体的方法使得聚合物的组份相对均匀。但是采用此种方法马来酰亚胺类的单体含量在聚合物中的比例不会太高，玻璃化转变温度很难达到200℃以上。并且乳液聚合的后续破乳等工艺会造成较为严重的水污染问题，产品粒径细小易形成粉尘，造成一定的安全隐患。

中国发明专利申请（CN 1210869A）公开了一种耐热性共聚树脂的制造方法，其使用悬浮聚合法合成N-苯基马来酰亚胺-丁二烯-丙烯腈聚合物，在0.5-3wt%引发剂存在下，将5-50wt%马来酰亚胺、10-65wt%芳族烯烃和丙烯腈或丙烯酸酯类单体的混合物在45-60℃先进行初步反应，待其反应转化率大于50%后，温度升高至70-80℃再继续反应至反应完全。

以上专利都使用了丙烯腈，而丙烯腈在水中有一定的溶解度，从而造成收率降低及水污染的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种悬浮法制备高性能马来酰亚胺共聚物的方法，即以马来酰亚胺、芳族烯烃和马来酸或马来酐为单体，与引发剂、链转移剂混合后加入含有分散剂和助分散剂的水溶液中，在惰性气体保护下，于高温反应2-5小时，保证反应阶段悬浮体系的稳定，所得产物再依次经熟化、洗涤、过滤和干燥。该法最大限度的提高了产物对ABS等树脂的耐热改性效果。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现。

所述的悬浮法制备高性能马来酰亚胺共聚物的方法，包括以下步骤：将4.5-5.5重量份的马来酰亚胺单体、2.5-6.99重量份的芳族烯烃单体和0.01-0.5重量份的马来酸或马来酸酐单体与引发剂、链转移剂混合后加入含有分散剂和助分散剂水溶液中，在惰性气体保护下，于高温下反应2-5小时，所得产物依次经洗涤、过滤和干燥等后处理加工步骤后得到。

其中，上述方法中，所述的马来酰亚胺单体为式I所示的N-苯基马来酰亚胺或式II所示的N-环己基马来酰亚胺，其中R₁，R₂和R₃独立地选自于是H、C₁-C₆的烷基。所述的“C₁-C₆烷基”指直链或支链烷基，数字表示基团所含的碳原子数。

所述的芳族烯烃为苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯。

所述的引发剂选自：过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸酯类、过氧化二异丙苯、异丙苯过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异庚腈，或偶氮氰基环己烷。其用量一般为共聚单体总量的0.05-1wt%，优选0.1-0.5wt%。

所述的链转移剂选自：异丙醇、正十二碳硫醇、叔十二碳硫醇、正丁硫醇、特丁硫醇、正辛基硫醇、醋酸-正十二烷基硫醇酯、苯甲酸-正十二烷基硫醇酯，或三硫代碳酸二-正十二烷基酯。其用量一般为共聚单体总量的0.05-1wt%，优选0.1-0.5wt%。