甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法，屬于高分子共聚物 制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物（MS)作為一種通用型樹脂，它綜合了兩種單體均 聚物樹脂的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了不足之處，不僅具有良好的透明度、光澤度及較高的抗沖擊強(qiáng)度， 而且在加工成型時(shí)，熔融粘度不大，流動(dòng)性較好。同時(shí)，在市場方面，甲基丙烯酸甲酯-苯乙 烯共聚物具有質(zhì)輕、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于化妝品、廣告牌、照明材料、建筑材料等領(lǐng)域。
[0003] 甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法主要有本體聚合法、乳液聚合法、懸 浮聚合法。其中，本體聚合過程中不使用溶劑和水，相比其他聚合方法減少了提純的環(huán)節(jié)， 可以有效的提高產(chǎn)物純凈度和透光率；同時(shí)又免去了廢水、廢液處理、排放等環(huán)節(jié)，有利于 環(huán)境保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物制備方法 復(fù)雜，制備出的產(chǎn)品純凈度低透光性差的問題，提供了一種制備方法簡單，無需溶劑，綠色 環(huán)保的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法。
[0005] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法，包 括如下步驟：
[0006] (1)配料：取主單體甲基丙烯酸甲酯40~100份、共聚單體苯乙烯5~60份、引 發(fā)劑IOX 10_4~150X 10 _4份、鏈轉(zhuǎn)移劑0. 1~0. 5份、充分?jǐn)嚢柚疗浠旌暇鶆?，加入裝有回 流冷凝裝置的反應(yīng)器內(nèi)；
[0007] (2)聚合：油浴加熱升溫，控制反應(yīng)溫度90~150°C，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下 攪拌反應(yīng)7~llh，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；
[0008] (3)后處理：取出步驟⑵所得共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出來，過 濾，放入烘箱中烘干，研碎，得到細(xì)小顆粒狀甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
[0009] 進(jìn)一步的，所述引發(fā)劑為過氧化-2-乙基已酸叔丁酯、過氧乙酸叔丁酯、偶氮二異 丁腈、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化苯甲酰、過氧化-2-乙基己酸叔戊酯、2, 5-二甲基-2, 5 二叔丁基過氧基已烷或二叔丁基過氧化物中的一種。
[0010] 進(jìn)一步的，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為正丁硫醇、異丁硫醇、正己硫醇、正十二烷基硫醇或叔 十二烷基硫醇中的任一種。
[0011] 進(jìn)一步的，所述步驟（3)中烘干溫度為x-x°c，烘干時(shí)間為x-xmin。
[0012] 本發(fā)明采用一次性投料的方式進(jìn)行聚合，操作簡單，聚合反應(yīng)易于控制，整個(gè)反應(yīng) 體系穩(wěn)定可控，制備出的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物純度高且具有較好的透光度。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0014] 實(shí)施例1
[0015] 在裝有回流冷凝裝置的250mL燒瓶內(nèi)，加入單體190g甲基丙烯酸甲酯和IOg苯乙 烯、0. 006g引發(fā)劑過氧化-2-乙基已酸叔丁酯及0. 3g鏈轉(zhuǎn)移劑正辛硫醇；攪拌使之混合均 勻，油浴加熱升溫至l〇〇°C;控制攪拌速度300r/min，當(dāng)聚合體系粘稠度增加時(shí)，適量提高攪 拌速度至400r/min，恒溫反應(yīng)7h20min，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，靜置，待體系冷 卻后敲碎燒瓶取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，干燥，研碎， 得到細(xì)小顆粒狀的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
[0016] 實(shí)施例2
[0017] 在裝有回流冷凝裝置的250mL燒瓶內(nèi)，加入單體180g甲基丙烯酸甲酯和20g苯乙 烯、0. 006g引發(fā)劑過氧化-2-乙基已酸叔丁酯及0. 3g鏈轉(zhuǎn)移劑正辛硫醇；攪拌使之混合均 勻，油浴加熱升溫至l〇〇°C;控制攪拌速度300r/min，當(dāng)聚合體系粘稠度增加時(shí)，適量提高攪 拌速度至400r/min，恒溫反應(yīng)8h30min，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，靜置，待體系冷 卻后敲碎燒瓶取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，干燥，研碎， 得到細(xì)小顆粒狀的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
[0018] 實(shí)施例3
[0019] 在裝有回流冷凝裝置的250mL燒瓶內(nèi)，加入單體160g甲基丙烯酸甲酯和40g苯乙 烯、0. 007g引發(fā)劑過氧化-2-乙基已酸叔丁酯及0. 3g鏈轉(zhuǎn)移劑正辛硫醇；攪拌使之混合均 勻，油浴加熱升溫至l〇〇°C;控制攪拌速度300r/min，當(dāng)聚合體系粘稠度增加時(shí)，適量提高攪 拌速度至400r/min，恒溫反應(yīng)9h20min，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，靜置，待體系冷 卻后敲碎燒瓶取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，干燥，研碎， 得到細(xì)小顆粒狀的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
[0020] 實(shí)施例4
[0021] 在裝有回流冷凝裝置的250mL燒瓶內(nèi)，加入單體120g甲基丙烯酸甲酯和80g苯乙 烯、0. 〇〇8g引發(fā)劑過氧化-2-乙基已酸叔丁酯及0. 3g鏈轉(zhuǎn)移劑正辛硫醇；攪拌使之混合均 勻，油浴加熱升溫至KKTC ;控制攪拌速度300r/min，當(dāng)聚合體系粘稠度增加時(shí)，適量提高 攪拌速度至400r/min，恒溫反應(yīng)10h40min，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，靜置，待體 系冷卻后敲碎燒瓶取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，干燥，研 碎，得到細(xì)小顆粒狀的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
[0022] 實(shí)施例5
[0023] 在裝有回流冷凝裝置的250mL燒瓶內(nèi)，加入單體80g甲基丙烯酸甲酯和120g苯乙 烯、〇. Olg引發(fā)劑過氧化-2-乙基已酸叔丁酯及0. 3g鏈轉(zhuǎn)移劑正辛硫醇；攪拌使之混合均 勻，油浴加熱升溫至l〇〇°C;控制攪拌速度300r/min，當(dāng)聚合體系粘稠度增加時(shí)，適量提高攪 拌速度至400r/min，恒溫反應(yīng)6h，然后升高溫度至108°C，繼續(xù)恒溫反應(yīng)3h30min，形成粘稠 狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，靜置，待體系冷卻后敲碎燒瓶取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再 用甲醇沉降出共聚物，過濾，干燥，研碎，得到細(xì)小顆粒狀的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚 物。
[0024] 對(duì)實(shí)施例1-5制備出的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物進(jìn)行純凈度及透光率檢 測。其中純凈度的檢測使用氣相色譜儀對(duì)產(chǎn)品中殘留的單體及低聚物進(jìn)行定量分析。首先 使用丙酮將制備出的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物完全溶解，再加入甲醇進(jìn)行沉降，對(duì) 上清液中的小分子物質(zhì)進(jìn)行定量分析，產(chǎn)品中扣除小分子含量后聚合物比例即為純凈度指 標(biāo)。
[0025] 透光率的檢測：將產(chǎn)品進(jìn)行注塑成型，制成4_厚的薄板，使用紫外分光光度計(jì)進(jìn) 行全光線透過率測試。
[0026] 純凈度和透光率的測試結(jié)果如表1所示。
[0027]表 1
[0028]
[0029] 由表1可知，本發(fā)明的制備方法制備出的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的純凈 度為99. 47-99. 62%均大于99%，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物具有較好的透光率，透光 率均大于90%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于：包括如下步驟： (1) 配料：取主單體甲基丙烯酸甲酯40~100份、共聚單體苯乙烯5~60份、引發(fā)劑 IOX KT4~150X KT4份、鏈轉(zhuǎn)移劑0. 1~0. 5份、充分?jǐn)嚢柚疗浠旌暇鶆颍尤胙b有回流冷 凝裝置的反應(yīng)器內(nèi)； (2) 聚合：油浴加熱升溫，控制反應(yīng)溫度90~150°C，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌 反應(yīng)7~llh，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物； (3) 后處理：取出步驟（2)所得共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇進(jìn)行沉降，沉降時(shí) 間為1~4h，然后進(jìn)行過濾，放入烘箱中烘干，研碎，得到細(xì)小顆粒狀甲基丙烯酸甲酯-苯乙 烯共聚物。2. 如權(quán)利要求1所述的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于：所 述引發(fā)劑為過氧化-2-乙基已酸叔丁酯、過氧乙酸叔丁酯、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酸叔 丁酯、過氧化苯甲酰、過氧化-2-乙基己酸叔戊酯、2, 5-二甲基-2, 5二叔丁基過氧基已烷或 二叔丁基過氧化物中的一種。3. 如權(quán)利要求1所述的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于：所 述鏈轉(zhuǎn)移劑為正丁硫醇、異丁硫醇、正己硫醇、正十二烷基硫醇或叔十二烷基硫醇中的任一 種。4. 如權(quán)利要求1所述的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于：所 述步驟（3)中烘干溫度為60~100°C，烘干時(shí)間為3~8h。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制備方法，首先取主單體甲基丙烯酸甲酯40～100份、共聚單體苯乙烯5～60份、引發(fā)劑10×10-4～150×10-4份、鏈轉(zhuǎn)移劑0.1～0.5份、充分?jǐn)嚢柚疗浠旌暇鶆?，加入裝有回流冷凝裝置的反應(yīng)器內(nèi)，然后油浴加熱升溫，控制反應(yīng)溫度90～150℃，在300～500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌反應(yīng)7～11h，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物，最后經(jīng)過沉降、過濾、烘干制成甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。本發(fā)明采用一次性投料的方式進(jìn)行聚合，操作簡單，聚合反應(yīng)易于控制，整個(gè)反應(yīng)體系穩(wěn)定可控，制備出的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物純度高且具有較好的透光度。
【IPC分類】C08F2/38, C08F220/14, C08F212/08
【公開號(hào)】CN104945556
【申請?zhí)枴緾N201510412082
【發(fā)明人】孔德成, 沈斌君, 李國芳, 沈偉
【申請人】蘇州雙象光學(xué)材料有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月14日