CN110628034A - 一种聚丙烯酸酯聚合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚丙烯酸酯聚合物制备技术领域，具体公开了一种聚丙烯酸酯聚合物及其制备方法，由以下原料配比而成：共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯‑马来酸酐)P(MMA‑MAh)35‑40.0g，聚乙二醇PEG40002.1‑2.3g，甲醇CH3OH2.0‑2.4g，阻滞剂4.0‑9g，其中，CH3OH既作为反应物又作为溶剂；使用阻滞剂来改善聚丙烯酸酯体系的压缩变定特性，避免聚丙烯酸酯类聚合物进行硫化反应时过早交联的情况，导致聚合物出现焦烧现象，另外，以甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐为单体，共聚合成一种聚甲基丙烯酸甲酯‑马来酸酐共聚物P(MMA‑MAh)，让该共聚物主链中的马来酸酐与聚乙二醇长链发生酯化反应就可以制备出一种聚丙烯酸酯类立体交联聚合物，使得聚丙烯酸酯类聚合物具有良好的力学性能、热性能和溶剂保持性能。
Description
技术领域
本发明属于聚丙烯酸酯聚合物制备技术领域，具体涉及一种聚丙烯酸酯聚合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯酸酯类聚合物作为一种廉价易得的高分子材料，在能源、汽车、电器、机械、环境、建筑等领域得到了广泛应用。但是，不同领域的应用对聚丙烯酸酯类聚合物提出了不同的性能要求。为了解决这一问题，目前采取的方法之一就是对聚丙烯酸酯类聚合物进行改性，如添加填料、共混等。这种方法的确在广泛的范围了都取得了令人瞩目的成果，为聚丙烯酸酯类聚合物的应用做出了很大贡献，然而，这种方法却存在着一个不可忽视的缺点，如填料团聚、相分离等，因此，对聚丙烯酸酯类聚合物进行组成、结构的设计，从化学合成角度出发制备出满足性能要求的聚合物这一方法刚好可以克服这一缺点，目前，基于分子设计的思想，对聚丙烯酸酯类聚合物进行组成、结构设计，合成得到新的聚合物是发展这类聚合物较为切实可行的方法，也是近几年的研究热。
传统的聚丙烯酸酯类聚合物在使用过程中，仍存在一些不足，在采用聚丙烯酸酯类聚合物进行硫化反应时，容易出现过早交联的情况，导致聚合物出现焦烧现象，且目前的聚丙烯酸酯类聚合物力学性能、热性能和溶剂保持性能较弱，使用范围广，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯酸酯聚合物及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种聚丙烯酸酯聚合物，由以下原料配比而成：共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐)P(MMA-MAh)35-40.0g，聚乙二醇PEG40002.1-2.3g，甲醇CH3OH2.0-2.4g，阻滞剂4.0-9g，其中，CH3OH既作为反应物又作为溶剂。
优选的，包含了两步酯化反应：第一步为P(MMA-MAh)与PEG4000发生酯化反应，反应温度为60-75℃、溶剂为丁酮、引发剂为对甲苯磺酸(PTSA)、反应时间为10-11h。
优选的，第二步为第一步的产物继续与CH3OH发生酯化反应，反应温度为40-50℃、溶剂为甲醇、引发剂为硫酸二甲酯(DMS)、反应时间为11-12h。
优选的，所述阻滞剂选自脲、二苯基脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、亚乙基硫脲中的任意一项。
一种聚丙烯酸酯聚合物制备方法，包括以下步骤：
S1、称取40.0g的P(MMA-MAh)和2.1-2.3g的PEG4000，加入200ml丁酮溶解，然后加入2.0g对甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反应瓶中；
S2、在氮气保护，60-70℃下恒温搅拌反应10-12h；
S3、采用减压蒸馏的方法将溶剂丁酮全部蒸馏出来，加入甲醇和硫酸二甲酯(DMS)，氮气保护下，70-80℃恒温搅拌10-12h；
S4、脱去甲醇即得粗产物，然后以丁酮为溶剂、纯净水为沉淀剂进行重沉淀，反复溶解、沉淀2-3次，即可得到白色橡胶状聚合物；
S5、将所得产物分别经石油醚反复冲洗2-3次，真空干燥2-3天后得到纯净的聚合物。
本发明的技术效果和优点：与现有技术相比，本发明采用含有卤素和羧酸基硫化点的聚丙烯酸酯橡胶中使用脲或硫脲类化合物作为阻滞剂，通过使用阻滞剂来改善聚丙烯酸酯体系的压缩变定特性，从而避免聚丙烯酸酯类聚合物进行硫化反应时过早交联的情况，导致聚合物出现焦烧现象，另外，以甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐为单体，共聚合成一种聚甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐共聚物P(MMA-MAh)，让该共聚物主链中的马来酸酐与聚乙二醇长链发生酯化反应就可以制备出一种聚丙烯酸酯类立体交联聚合物，这种立体交联结构会改善聚丙烯酸酯类聚合物的性能，使得聚丙烯酸酯类聚合物具有良好的力学性能、热性能和溶剂保持性能。
具体实施方式
本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供了一种聚丙烯酸酯聚合物，由以下原料配比而成：共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐)P(MMA-MAh)35g，聚乙二醇PEG40002.1g，甲醇CH3OH2.0g，阻滞剂4.0g，其中，CH3OH既作为反应物又作为溶剂。
具体的，包含了两步酯化反应：第一步为P(MMA-MAh)与PEG4000发生酯化反应，反应温度为60℃、溶剂为丁酮、引发剂为对甲苯磺酸(PTSA)、反应时间为10h。
具体的，第二步为第一步的产物继续与CH3OH发生酯化反应，反应温度为40℃、溶剂为甲醇、引发剂为硫酸二甲酯(DMS)、反应时间为11h。
具体的，阻滞剂选自脲、二苯基脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、亚乙基硫脲中的任意一项。
一种聚丙烯酸酯聚合物制备方法，包括以下步骤：
S1、称取35.0g的P(MMA-MAh)和2.1g的PEG4000，加入200ml丁酮溶解，然后加入2.0g对甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反应瓶中；
S2、在氮气保护，60℃下恒温搅拌反应10h；
S3、采用减压蒸馏的方法将溶剂丁酮全部蒸馏出来，加入甲醇和硫酸二甲酯(DMS)，氮气保护下，70℃恒温搅拌10h；
S4、脱去甲醇即得粗产物，然后以丁酮为溶剂、纯净水为沉淀剂进行重沉淀，反复溶解、沉淀2次，即可得到白色橡胶状聚合物；
S5、将所得产物分别经石油醚反复冲洗2次，真空干燥2天后得到纯净的聚合物。
实施例2
本发明提供了一种聚丙烯酸酯聚合物，由以下原料配比而成：共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐)P(MMA-MAh)40.0g，聚乙二醇PEG40002.3g，甲醇CH3OH2.4g，阻滞剂9g，其中，CH3OH既作为反应物又作为溶剂。
具体的，包含了两步酯化反应：第一步为P(MMA-MAh)与PEG4000发生酯化反应，反应温度为75℃、溶剂为丁酮、引发剂为对甲苯磺酸(PTSA)、反应时间为11h。
具体的，第二步为第一步的产物继续与CH3OH发生酯化反应，反应温度为50℃、溶剂为甲醇、引发剂为硫酸二甲酯(DMS)、反应时间为12h。
具体的，阻滞剂选自脲、二苯基脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、亚乙基硫脲中的任意一项。
一种聚丙烯酸酯聚合物制备方法，包括以下步骤：
S1、称取40.0g的P(MMA-MAh)和2.3g的PEG4000，加入200ml丁酮溶解，然后加入2.0g对甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反应瓶中；
S2、在氮气保护，70℃下恒温搅拌反应12h；
S3、采用减压蒸馏的方法将溶剂丁酮全部蒸馏出来，加入甲醇和硫酸二甲酯(DMS)，氮气保护下，80℃恒温搅拌12h；
S4、脱去甲醇即得粗产物，然后以丁酮为溶剂、纯净水为沉淀剂进行重沉淀，反复溶解、沉淀3次，即可得到白色橡胶状聚合物；
S5、将所得产物分别经石油醚反复冲洗3次，真空干燥3天后得到纯净的聚合物。
实施例3
本发明提供了一种聚丙烯酸酯聚合物，由以下原料配比而成：共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐)P(MMA-MAh)36.0g，聚乙二醇PEG40002.2g，甲醇CH3OH2.3g，阻滞剂5.0g，其中，CH3OH既作为反应物又作为溶剂。
具体的，包含了两步酯化反应：第一步为P(MMA-MAh)与PEG4000发生酯化反应，反应温度为65℃、溶剂为丁酮、引发剂为对甲苯磺酸(PTSA)、反应时间为10.5h。
具体的，第二步为第一步的产物继续与CH3OH发生酯化反应，反应温度为45℃、溶剂为甲醇、引发剂为硫酸二甲酯(DMS)、反应时间为11.5h。
具体的，阻滞剂选自脲、二苯基脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、亚乙基硫脲中的任意一项。
一种聚丙烯酸酯聚合物制备方法，包括以下步骤：
S1、称取40.0g的P(MMA-MAh)和2.2g的PEG4000，加入200ml丁酮溶解，然后加入2.0g对甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反应瓶中；
S2、在氮气保护，65℃下恒温搅拌反应11h；
S3、采用减压蒸馏的方法将溶剂丁酮全部蒸馏出来，加入甲醇和硫酸二甲酯(DMS)，氮气保护下，75℃恒温搅拌11h；
S4、脱去甲醇即得粗产物，然后以丁酮为溶剂、纯净水为沉淀剂进行重沉淀，反复溶解、沉淀3次，即可得到白色橡胶状聚合物；
S5、将所得产物分别经石油醚反复冲洗3次，真空干燥3天后得到纯净的聚合物。
实施例4
本发明提供了一种聚丙烯酸酯聚合物，由以下原料配比而成：共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐)P(MMA-MAh)37.0g，聚乙二醇PEG40002.1g，甲醇CH3OH2.4g，阻滞剂9g，其中，CH3OH既作为反应物又作为溶剂。
具体的，包含了两步酯化反应：第一步为P(MMA-MAh)与PEG4000发生酯化反应，反应温度为70℃、溶剂为丁酮、引发剂为对甲苯磺酸(PTSA)、反应时间为10h。
具体的，第二步为第一步的产物继续与CH3OH发生酯化反应，反应温度为45℃、溶剂为甲醇、引发剂为硫酸二甲酯(DMS)、反应时间为12h。
具体的，阻滞剂选自脲、二苯基脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、亚乙基硫脲中的任意一项。
一种聚丙烯酸酯聚合物制备方法，包括以下步骤：
S1、称取40.0g的P(MMA-MAh)和2.1g的PEG4000，加入200ml丁酮溶解，然后加入2.0g对甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反应瓶中；
S2、在氮气保护，70℃下恒温搅拌反应11h；
S3、采用减压蒸馏的方法将溶剂丁酮全部蒸馏出来，加入甲醇和硫酸二甲酯(DMS)，氮气保护下，70℃恒温搅拌12h；
S4、脱去甲醇即得粗产物，然后以丁酮为溶剂、纯净水为沉淀剂进行重沉淀，反复溶解、沉淀2次，即可得到白色橡胶状聚合物；
S5、将所得产物分别经石油醚反复冲洗3次，真空干燥2天后得到纯净的聚合物。
实施例5
本发明提供了一种聚丙烯酸酯聚合物，由以下原料配比而成：共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐)P(MMA-MAh)38.0g，聚乙二醇PEG40002.3g，甲醇CH3OH2.4g，阻滞剂8.0g，其中，CH3OH既作为反应物又作为溶剂。
具体的，包含了两步酯化反应：第一步为P(MMA-MAh)与PEG4000发生酯化反应，反应温度为70℃、溶剂为丁酮、引发剂为对甲苯磺酸(PTSA)、反应时间为10h。
具体的，第二步为第一步的产物继续与CH3OH发生酯化反应，反应温度为50℃、溶剂为甲醇、引发剂为硫酸二甲酯(DMS)、反应时间为12h。
具体的，阻滞剂选自脲、二苯基脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、亚乙基硫脲中的任意一项。
一种聚丙烯酸酯聚合物制备方法，包括以下步骤：
S1、称取40.0g的P(MMA-MAh)和2.3g的PEG4000，加入200ml丁酮溶解，然后加入2.0g对甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反应瓶中；
S2、在氮气保护，70℃下恒温搅拌反应10h；
S3、采用减压蒸馏的方法将溶剂丁酮全部蒸馏出来，加入甲醇和硫酸二甲酯(DMS)，氮气保护下，80℃恒温搅拌12h；
S4、脱去甲醇即得粗产物，然后以丁酮为溶剂、纯净水为沉淀剂进行重沉淀，反复溶解、沉淀3次，即可得到白色橡胶状聚合物；
S5、将所得产物分别经石油醚反复冲洗2次，真空干燥3天后得到纯净的聚合物。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种聚丙烯酸酯聚合物，其特征在于：由以下原料配比而成：共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐)P(MMA-MAh)35-40.0g，聚乙二醇PEG40002.1-2.3g，甲醇CH3OH2.0-2.4g，阻滞剂4.0-9g，其中，CH3OH既作为反应物又作为溶剂。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸酯聚合物，其特征在于：包含了两步酯化反应：第一步为P(MMA-MAh)与PEG4000发生酯化反应，反应温度为60-75℃、溶剂为丁酮、引发剂为对甲苯磺酸(PTSA)、反应时间为10-11h。
3.根据权利要求2所述的一种聚丙烯酸酯聚合物，其特征在于：第二步为第一步的产物继续与CH3OH发生酯化反应，反应温度为40-50℃、溶剂为甲醇、引发剂为硫酸二甲酯(DMS)、反应时间为11-12h。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸酯聚合物，其特征在于：所述阻滞剂选自脲、二苯基脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、亚乙基硫脲中的任意一项。
5.一种聚丙烯酸酯聚合物制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、称取40.0g的P(MMA-MAh)和2.1-2.3g的PEG4000，加入200ml丁酮溶解，然后加入2.0g对甲苯磺酸(PTSA)，混合后置于三口反应瓶中；
S2、在氮气保护，60-70℃下恒温搅拌反应10-12h；
S3、采用减压蒸馏的方法将溶剂丁酮全部蒸馏出来，加入甲醇和硫酸二甲酯(DMS)，氮气保护下，70-80℃恒温搅拌10-12h；
S4、脱去甲醇即得粗产物，然后以丁酮为溶剂、纯净水为沉淀剂进行重沉淀，反复溶解、沉淀2-3次，即可得到白色橡胶状聚合物；
S5、将所得产物分别经石油醚反复冲洗2-3次，真空干燥2-3天后得到纯净的聚合物。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111499783A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-07 | 深圳市鑫元素新材料科技有限公司 | 一种分子量分布极窄型聚丙烯酸酯的制备方法 |
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2019
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|---|---|---|---|---|
| CN111499783A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-07 | 深圳市鑫元素新材料科技有限公司 | 一种分子量分布极窄型聚丙烯酸酯的制备方法 |
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