CN102977252B - Mma-bma-maa三元共聚树脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种MMA-BMA-MAA三元共聚树脂的制备方法，具体的说是一种用来制备甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸三元共聚树脂的方法。其将去离子水、助分散剂加入到反应釜中，开启搅拌，并升温；将引发剂、分子量调节剂、MMA、BMA和MAA全部投入到反应釜内，搅拌后升温，反应后将分散剂加入到釜中，继续反应继续升温反应，经过洗涤过筛后即得产品三元共聚树脂。本发明在聚合物分子链中引甲基丙烯酸(MAA)，可提高漆膜与各种基材的附着力，同时甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丁酯结构相似，易于发生共聚合反应。

Description

MMA-BMA-MAA三元共聚树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种MMA-BMA-MAA三元共聚树脂的制备方法，具体的说是一种用来制备甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸三元共聚树脂的方法。
背景技术
现有技术中，甲基丙烯酸酯类单体的均聚和共聚树脂多采用本体法、溶液法合成和以难溶的无机盐粉末作分散剂的悬浮聚合法法合成。
使用本体聚合，单体和各种助剂的混合物一次性投入到反应釜中，但是随着反应的进行，体系粘度增大，反应放出的热量无法及时排出，极易发生爆聚。得到的产品为块状或板材，作油墨，涂料等用途时，还需对其进行粉碎造粒，方能得到最终产品。故本体聚合法工艺复杂，控制困难，设备投入大。
使用溶液法合成，单体和引发剂投入到适当的溶液中进行反应，最终得到含溶液的液体丙烯酸树脂，若要得到固体树脂，还需对其进行蒸馏以除去树脂中的溶剂。此过程高能耗还需有溶剂回收处理过程。
悬浮聚合具有系粘度低，散热好，易控制的优点。最终得到为固体粉末树脂，后处理相对简单。在悬浮聚合中，分散剂的选择尤为重要，目前丙烯酸树脂的悬浮聚合多使用无机分散剂，例如碳酸镁，羟基磷酸钙等。但由于参与共聚的单体中有甲基丙烯酸，它属于强酸物质，会与不溶的分散剂发生反应生成可溶于水的甲基丙烯酸盐，这样不仅消耗了甲基丙烯酸单体，失去了用以提高附着力的官能团-COOH，还使分散剂失去效力。且使用无机分散机，后处理过程中需要用酸将分散剂洗去，会产生大量废水。若采用恰当的水溶性高分子作分散剂，刚分散剂既不会与单体反应又省去酸洗过程，保证了产品性能的同时，又使生产过程更加简化环保。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种MMA-BMA-MAA三元共聚树脂的制备方法，采用这种方法，可得到专用于玩具，塑胶，纸品涂料，印刷油墨的固体粉末树脂，工艺相对简单，反应过程易控制，后处理方便。产品的溶解性好，透明度高，高硬度，附着力好，溶剂释放快。
按照本发明提供的技术方案，一种MMA-BMA-MAA三元共聚树脂的制备方法，按重量份计步骤如下：
（1）配料：75-98份甲基丙烯酸甲酯(MMA)，5-25份甲基丙烯酸正丁酯(BMA)，0.5-2份甲基丙烯酸(MAA)，0.5-2份分子量调节剂，0.3-2份引发剂，4-10份分散剂，0.5-3份助分散剂和150-250份的去离子水，备用；
（2）反应：先将步骤（1）准备的去离子水、助分散剂加入到反应釜中，开启搅拌，并升温至30-50℃；将引发剂、分子量调节剂、MMA、BMA和MAA全部投入到反应釜内，在30-50℃下搅拌30-60分钟后升温至65-75℃，反应40-70min后，将分散剂加入到釜中，继续反应3-5h。后再将温度升至78-90℃反应4-6h；
（3）洗涤：取步骤（2）反应后的反应液进行离心脱水；再用150-250份的清水洗涤一遍，再离心脱水；最后用90-120℃的热风进行吹干；
（4）过筛：取步骤（3）所得混合物用40-60目的筛子进行过筛，得到产品MMA-BMA-MAA三元共聚树脂。
所述分散剂为聚乙烯醇或纤维素类，或聚乙烯基吡咯烷酮和甲基纤维素的接枝共聚物中的一种。
所述分子量调节剂为正十二硫醇。
所述助分散剂是C6-C14的高级醇中的一种或几种的混合物。
所述引发剂是偶氮二异丁腈。
本发明具有如下优点：本发明在聚合物分子链中引甲基丙烯酸(MAA)，可提高漆膜与各种基材的附着力，同时甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丁酯结构相似，易于发生共聚合反应。本发明采用以有机复合分散剂作保胶剂的水悬浮聚合方法，该复合有机分散剂有很强的保护能力和适当的表面张力，且不会与反应物发生化学反应，可使单体均匀稳定分散于水中，体系散热均匀，反应平和可控，最终得到固体粉末树脂，无需另外加工。
具体实施方式
实施例1
（1）配料：选用80份MMA，20份BMA，0.8份MAA，1.2份引发剂，0.8份分子量调节剂，1份助分散剂，8份分散剂和180份去离子水，备用。
其中，所述分散剂为聚乙烯醇，助分散剂为C6-C14的高级醇中的一种或几种，分子量调节剂为正十二硫醇，引发剂是偶氮二异丁腈。
（2）反应：先将步骤（1）准备的去离子水，助分散剂全部投入到釜中，开启搅拌，并将温度升到40℃。将MMA，BMA，MAA，分子量调节剂，引发剂全部加入到反应釜中，使反应釜内温度为40℃，搅拌50分钟。之后升温到70℃，并在此温度下反应45分钟后将分散剂投入到釜中，继续反应4小时后，将温度升到80℃反应6小时。
（3）洗涤：取步骤（2）反应后的反应液进行离心脱水；再投入到洗料槽中用200份清水清洗1小时后，再用离心机脱水。再之后，用旋风干燥塔在100℃的热风气流下进行吹干，再进行干燥处理。
（4）过筛：取步骤（3）所得混合物最后用40目的筛子进行过筛得到产品MMA-BMA-MAA三元共聚树脂。
实施例2
（1）配料：95份MMA，5.5份BMA，1.5份MAA，１.8份引发剂，2份分子量调节剂，2份助分散剂，7份分散剂和180份去离子水，备用。
其中，所述分散剂为乙基纤维素，助分散剂为C6-C14的高级醇中的一种或几种，分子量调节剂为正十二硫醇，引发剂是偶氮二异丁腈。
（2）反应：先将步骤（1）准备的去离子水，助分散剂全部投入到釜中，开启搅拌，并将温度升到50℃。将MMA，BMA，MAA，分子量调节剂，引发剂全部加入到反应釜中，使反应釜内温度为50℃，搅拌45分钟。之后升温到75℃，并在此温度下反应40分钟后将分散剂投入到釜中，继续反应4小时后，将温度升到90℃反应5小时。
（3）洗涤：取步骤（2）反应后的反应液进行用离心脱水机进行脱水后，再料投入到洗料槽中用200份清水清洗1小时后，再用离心机脱水。再之后，用旋风干燥塔在115℃的热风气流下进行吹干，再进行干燥处理。
（4）过筛：取步骤（3）所得混合物用最后用40目的筛子进行过筛得到MMA-BMA-MAA三元共聚树脂。
实施例3
（1）配料：75份MMA， 25份BMA，0.5份MAA，2份分子量调节剂，0.3份引发剂， 10份分散剂，0.5份助分散剂和250份的去离子水，备用；
所述分散剂为聚乙烯基吡咯烷酮和甲基纤维素的接枝共聚物；分子量调节剂为正十二硫醇；助分散剂是C6-C14的高级醇中的一种或几种的混合物；引发剂是偶氮二异丁腈。
（2）反应：先将步骤（1）准备的去离子水、助分散剂加入到反应釜中，开启搅拌，并升温至45℃；将引发剂、分子量调节剂、MMA、BMA和MAA全部投入到反应釜内，在30-50℃下搅拌30-60分钟后升温至65℃，反应70min后，将分散剂加入到釜中，继续反应4h。后再将温度升至78℃反应6h；
（3）洗涤：取步骤（2）反应后的反应液进行离心脱水；再用250份的清水洗涤一遍，再离心脱水；最后用111℃的热风进行吹干；
（4）过筛：取步骤（3）所得混合物用50目的筛子进行过筛，得到产品MMA-BMA-MAA三元共聚树脂。

Claims (1)

1.一种MMA-BMA-MAA三元共聚树脂的制备方法，其特征是按重量份计步骤如下：
（1）配料：75-98份MMA，5-25份BMA，0.5-2份MAA，0.5-2份分子量调节剂，0.3-2份引发剂，4-10份分散剂，0.5-3份助分散剂和150-250份的去离子水，备用；
（2）反应：先将步骤（1）准备的去离子水、助分散剂加入到反应釜中，开启搅拌，并升温至30-50℃；将引发剂、分子量调节剂、MMA、BMA和MAA全部投入到反应釜内，在30-50℃下搅拌30-60分钟后升温至65-75℃，反应40-70min后，将分散剂加入到釜中，继续反应3-5h；后再将温度升至78-90℃反应4-6h；
（3）洗涤：取步骤（2）反应后的反应液进行离心脱水；再用150-250份的清水洗涤一遍，再离心脱水；最后用90-120℃的热风进行吹干；
（4）过筛：取步骤（3）所得混合物用40-60目的筛子进行过筛，得到产品MMA-BMA-MAA三元共聚树脂；
所述助分散剂是C6-C14的高级醇中的一种或几种的混合物；
所述分散剂为聚乙烯醇或纤维素类；
所述分子量调节剂为正十二硫醇；
所述引发剂是偶氮二异丁腈。
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