本發(fā)明屬于高分子材料制備方法領(lǐng)域，具體涉及一種窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯的制備方法。

背景技術(shù)：
分子量分布是聚合的重要特征參數(shù)，它決定高分子材料的流動(dòng)性和力學(xué)性能。分子量分布越窄聚合物的力學(xué)性能越好。陰離子聚合、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合，氮氧調(diào)控聚合，可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合和電子轉(zhuǎn)移自由基聚合是目前制備窄分子量分布的聚合物的常用方法。通過(guò)這些方法可以合成分子量分布指數(shù)為1.0～1.5的聚合物。雖然通過(guò)這些方法可以合成窄分子量分布的PMMA樹(shù)脂(如公開(kāi)號(hào)為CN102850474A專(zhuān)利)，但是采用上述方法制備窄分子量分布聚合物時(shí)，會(huì)出現(xiàn)諸多不足；如助劑昂貴、聚合條件苛刻、過(guò)程復(fù)雜且聚合過(guò)程耗時(shí)，不適合規(guī)?；苽湔肿恿糠植季酆衔铩?br/>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有的窄分子量分布聚合制備工藝復(fù)雜，聚合條件苛刻，聚合助劑昂貴種類(lèi)多及聚合周期長(zhǎng)等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯的制備方法。本發(fā)明提供一種窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯的制備方法，采用溶液聚合，步驟和條件如下：將甲基丙烯酸甲酯、溶劑和引發(fā)劑放入反應(yīng)容器中，在90～180℃下反應(yīng)60～180分鐘，得到窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯；所述的溶劑為二烷基咪唑類(lèi)離子液體。優(yōu)選的是，所述的二烷基咪唑類(lèi)離子液體選自1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸鹽、1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸鹽、1-甲基-3-己基咪唑四氟硼酸鹽、1-甲基-3-辛基咪唑四氟硼酸鹽、1-甲基-3-丙基咪唑六氟磷酸鹽、1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸鹽、1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸鹽，1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸鹽、1-甲基 -3-乙基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-甲基-3-丁基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-甲基-3-己基咪唑三氟甲基磺酸鹽或1-甲基-3-辛基咪唑三氟甲基磺酸鹽中的任意一種。優(yōu)選的是，所述的引發(fā)劑選自過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化十二酰、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化叔戊酸叔丁酯、過(guò)氧化甲乙酮、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或偶氮二異丁酸二甲酯中的任意一種。優(yōu)選的是，所述的甲基丙烯酸甲酯和溶劑的重量百分比為(30～80)：(20～70)。優(yōu)選的是，所述的反應(yīng)溫度為100～130℃，反應(yīng)時(shí)間為120～150分鐘。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供一種窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯的制備方法，該方法將甲基丙烯酸甲酯、溶劑和引發(fā)劑放入反應(yīng)容器中，在90～180℃下反應(yīng)60～180分鐘，得到窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯；所述的溶劑為二烷基咪唑類(lèi)離子液體。與現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)比，本發(fā)明在無(wú)其它添加劑下，采用二烷基咪唑類(lèi)離子液體作為溶劑，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)高溫自由基聚合快速合成窄分子量分布的聚甲基丙烯酸甲酯，且該制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)速率快，單體轉(zhuǎn)化率高，原料無(wú)需預(yù)處理可直接使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明的制備方法得到的聚甲基丙烯酸甲酯的分子量分布指數(shù)為1.0～1.3。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供一種窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯的制備方法，采用溶液聚合，步驟和條件如下：將甲基丙烯酸甲酯、溶劑和引發(fā)劑放入反應(yīng)容器中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆?，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)容器中的空氣排空，在90～180℃下反應(yīng)60～180分鐘，優(yōu)選在100～130℃反應(yīng)120～150分鐘，用沉降法分離出聚合物，優(yōu)選在室溫下放置12-20小時(shí)，然后再放入真空條件下干燥，得到窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯。本發(fā)明所述的沉降法為本領(lǐng)域常用的技術(shù)方法，沒(méi)有特殊限制。按照本發(fā)明采用二烷基咪唑類(lèi)離子液體作為溶劑，由于離子液體是一類(lèi)粘度較大的特殊溶劑，在低溫下(<90℃)，由于體系粘度過(guò)大，原料分布不均， 引發(fā)效率降低，自動(dòng)加速效應(yīng)加重，分子量分布較寬；在更高溫下(>180℃)，由于溫度的升高使得鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)速率高于增長(zhǎng)速率，導(dǎo)致了分子量分布變寬。本發(fā)明將溫度控制在90～180℃范圍內(nèi)，體系為均相體系，引發(fā)劑在較適宜的溫度下迅速分解，活性相同的初級(jí)自由基幾乎在同一時(shí)刻發(fā)生鏈增長(zhǎng)，由于離子液體的特殊溶劑化作用，自由基雙基終止受到限制，雙基終止困難。因此，聚合得到了窄分布聚合物。所述的二烷基咪唑類(lèi)離子液體優(yōu)選選自1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸鹽、1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸鹽、1-甲基-3-己基咪唑四氟硼酸鹽、1-甲基-3-辛基咪唑四氟硼酸鹽、1-甲基-3-丙基咪唑六氟磷酸鹽、1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸鹽、1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸鹽，1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸鹽、1-甲基-3-乙基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-甲基-3-丁基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-甲基-3-己基咪唑三氟甲基磺酸鹽或1-甲基-3-辛基咪唑三氟甲基磺酸鹽中的任意一種。所述的引發(fā)劑優(yōu)選選自過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化十二酰、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化叔戊酸叔丁酯、過(guò)氧化甲乙酮、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或偶氮二異丁酸二甲酯中的任意一種。所述的甲基丙烯酸甲酯和溶劑的重量百分比優(yōu)選為(30～80)：(20～70)。所述的引發(fā)劑的加入量?jī)?yōu)選為甲基丙烯酸甲酯和溶劑總重量的0.005～0.5％。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。對(duì)比例1取單體甲基丙烯酸甲酯50份、溶劑二甲苯50份、引發(fā)劑過(guò)氧化二叔丁基0.05份加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆?，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣排空，在100℃下反應(yīng)120分鐘，反應(yīng)后，用沉降法將聚合物析出，室溫下放置12小時(shí)，再60℃真空條件下干燥48小時(shí)，得到聚甲基丙烯酸甲酯。對(duì)比例1得到的聚甲基丙烯酸甲酯的數(shù)均分子量為256772，分子量分布：PDI＝1.89。對(duì)比例2取單體甲基丙烯酸甲酯100份，引發(fā)劑過(guò)氧化二苯甲酰0.006份加入反應(yīng)器 中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆颍玫獨(dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣排空，在115℃下反應(yīng)120分鐘，反應(yīng)后，用沉降法將聚合物析出，室溫下放置12小時(shí)，再60℃真空條件下干燥48小時(shí)，得到聚甲基丙烯酸甲酯。對(duì)比例2得到的聚甲基丙烯酸甲酯的數(shù)均分子量為209158，分子量分布：PDI＝2.23。實(shí)施例1取單體甲基丙烯酸甲酯50份、溶劑1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸鹽50份、引發(fā)劑過(guò)氧化二叔丁基0.05份加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆?，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣排空，密封后在90℃下反應(yīng)150分鐘，反應(yīng)后，用沉降法將聚合物析出，室溫下放置12小時(shí)，再60℃真空條件下干燥48小時(shí)，得到窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯。實(shí)施例1得到的聚甲基丙烯酸甲酯的數(shù)均分子量為907850，分子量分布：PDI＝1.3。實(shí)施例2取單體甲基丙烯酸甲酯30份、溶劑1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸鹽70份、引發(fā)劑過(guò)氧化二叔丁基0.5份加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆?，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣排空，密封后在100℃下反應(yīng)180分鐘，反應(yīng)后，用沉降法將聚合物析出，室溫下放置12小時(shí)，再60℃真空條件下干燥48小時(shí)，得到窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯。實(shí)施例2得到的聚甲基丙烯酸甲酯的數(shù)均分子量為709158，分子量分布：PDI＝1.27。實(shí)施例3取單體甲基丙烯酸甲酯80份、溶劑1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸鹽20份、引發(fā)劑過(guò)氧化二叔丁基0.1份加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆颍玫獨(dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣排空，密封后在130℃下反應(yīng)150分鐘，反應(yīng)后，用沉降法將聚合物析出，室溫下放置12小時(shí)，再60℃真空條件下干燥48小時(shí)，得到窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯。實(shí)施例3得到的聚甲基丙烯酸甲酯的數(shù)均分子量為787074，分子量分布：PDI＝1.0。實(shí)施例4取單體甲基丙烯酸甲酯70份、溶劑1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸鹽30份、引發(fā)劑偶氮二異丁酸二甲酯0.005份加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆颍玫獨(dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣排空，密封后在180℃下反應(yīng)60分鐘，反應(yīng)后，用沉降法將聚合物析出，室溫下放置20小時(shí)，再60℃真空條件下干燥48小時(shí)，得到窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯。實(shí)施例4得到的聚甲基丙烯酸甲酯的數(shù)均分子量為772832，分子量分布：PDI＝1.13。實(shí)施例5取單體甲基丙烯酸甲酯50份、溶劑1-甲基-3-丁基咪唑三氟甲基磺酸鹽50份、引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.05份加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆颍玫獨(dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣排空，密封后在120℃下反應(yīng)持續(xù)120分鐘，反應(yīng)后，用沉降法將聚合物析出，室溫下放置12小時(shí)，再60℃真空條件下放置48小時(shí)，得到窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯。實(shí)施例5得到的聚甲基丙烯酸甲酯的數(shù)均分子量為706075，分子量分布：PDI＝1.26。以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。