CN1385448A - Abs－马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种ABS－马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法,其特征在于在高压釜中,放入ABS树脂、马来酸酐、分散剂、引发剂和共单体并溶解于溶剂中,在一定温度和时间下进行反应,然后洗涤干燥,得到ABS－马来酸酐接枝共聚物,将制备的ABS－g－MAH用于ABS与聚碳酸酯、聚酯、尼龙、聚氨酯、聚氯乙烯等共混物的相容剂,得到综合性能较好的复合材料。本发明方法简单,接枝率高,便于大规模生产,有着广阔的应用前景。

Description

ABS-马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法

技术领域：

本发明涉及一种制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)-马来酸酐接枝共聚物(ABS-g-MAH)的方法，尤其涉及一种在高压釜中采用溶剂热合成法制备功能化的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)的新方法。本发明属于聚合物科学领域。

背景技术：

ABS树脂是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)与苯乙烯(S)三种单体为基础合成的一系列聚合物总称。ABS树脂是应用最广泛的工程塑料。为了扩大应用范围和提高原有材料的性能，共混改性是开发新性能高分子材料的重要途径，从而与其他聚合物共混一直是倍受重视和关注的。通过共混，可提高ABS的冲击强度、耐热性、耐化学腐蚀性，赋予阻燃性和抗静电性，或降低成本，具有工业意义。但由于ABS与许多聚合物的相容性不是很理想，常须添加相容剂以减小颗粒直径，降低界面张力，使相间能混合均匀，以更好的改善其性能。常用ABS共混体系的相容剂有：ABS接枝马来酸酐、苯乙烯与马来酸酐的共聚物、苯乙烯和甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物等。故制备功能化ABS来做相容剂是很有实际意义的。Carrot等(Carrot C.，Jaziri M.，Guillet J.F.，Plast.Rubb.Appl.，14，1990，245-249)用HAAKE密炼机研究ABS熔融接枝马来酸酐(MAH)的反应，熔融接枝反应简单，但是反应物难于较好充分混和，反应也不均匀，接枝率也较低(低于1％wt)，作为相容剂效果不理想；Madhusudhan Rao等(Rao B.M.，Rao P.R.，Screenivasulu B.，Polymer，37，1996，3387-3395)用溶液法接枝马来酸酐(MAH)，反应条件及装置比较复杂，溶剂用量大，不便于大规模生产。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种新型的ABS-马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法，使制备的功能化ABS共聚物得到的接枝率较高，而且溶剂用量少，设备简单，便于大规模生产。

为实现这样的目的，在本发明的技术方案中，采用的制备方法反应机理有别于以往溶液法或熔融法制备接枝共聚物，将ABS树脂及反应物溶于少量溶剂中，在溶剂的沸点以上反应，使体系处在溶剂沸腾的状态下(类似于超临界的状态下)进行反应，这样使得ABS可以与反应物充分接触，反应完全，因而制备的功能化ABS共聚物得到的接枝率较高。

本发明采用高压釜，在高压釜中放入相当于ABS树脂1-20倍的ABS良溶剂，加入40.00-99.99％wt(重量百分比表示)ABS树脂、0.10-75.00％wt的马来酸酐、0.00-20.00％wt的分散剂、0.01-25.00％wt的引发剂和0.00-60％wt的共单体，将高压釜盖子拧紧后放入50-250℃的烘箱中，放置0.5-50小时，然后用水冷却，打开高压釜，将溶液倒入相当于其体积1-10倍的絮凝剂中，在磁力搅拌器上搅拌(转速5-1000转/分钟)0.1-10小时，以除去未反应的物质，然后抽滤，将抽滤得到的粉末在40-200℃真空烘箱中干燥5-30小时，即得到ABS-马来酸酐接枝共聚物。

本发明所述的溶剂为丙酮、1，2-二氯乙烷、1，2-二氯甲烷、正己烷、氯仿、四氯化碳、四氰氟喃，是ABS的良溶剂。

本发明所述的絮凝剂为乙醇、甲醇、二甲苯、苯、甲苯，是ABS的不良溶剂。

本发明所述的分散剂为丙酮、1，2-二氯乙烷、1，2-二氯甲烷、正己烷、氯仿，可与引发剂、反应单体及ABS都能相容的一类物质，。

本发明所述的共单体为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙稀酰胺、苯乙烯、己内酰胺、乙烯基吡咯烷酮，为一类给电子体的可反应型单体，。

本发明所述的引发剂为偶氮二异丁氰(AIBN)、过氧化二异丙苯(DCP)、苯甲酰胺(BPO)、特丁基过氧化物(TBP)。

本发明不同于以往制备ABS-马来酸酐接枝共聚物的方法，反应设备简单，由于反应是处在超临界状态下，故得到的接枝共聚物接枝率高，(不低于1.5％wt)，而且较溶液法而言，溶剂用量少，便于大规模生产。将本发明制备的ABS-g-MAH用于ABS与聚碳酸酯、聚酯、尼龙、聚氨酯、聚氯乙稀等共混物的相容剂，得到综合性能较好的复合材料，有着广阔的应用前景。

具体实施方式：

下面实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。实施例1:ABS-马来酸酐接枝共聚物的制备

在高压釜中放入50ml的1，2-二氯甲烷，加入10gABS树脂、0.5g马来酸酐、120mgBPO，将高压釜盖子拧紧放入100℃的烘箱中，放置8小时，然后用水冷却，打开高压釜，将溶液倒入300ml的乙醇中，在磁力搅拌器上搅拌(转速200转/分钟)1小时，以除去未反应的物质，然后抽滤，将抽滤得到的粉末在80℃真空烘箱中干燥12小时，即得到接枝率为1.5％wt的ABS-马来酸酐接枝共聚物。实施例2：ABS-马来酸酐接枝共聚物的制备

在高压釜中放入50ml的1，2-二氯甲烷，加入10gABS树脂、2g马来酸酐、120mgBPO和丙烯酰胺0.5g，将高压釜盖子拧紧放入100℃的烘箱中，放置6小时，然后用水冷却，打开高压釜，将溶液倒入300ml的乙醇中，在磁力搅拌器上搅拌(转速200转/分钟)1小时，以除去未反应的物质，然后抽滤，将抽滤得到的粉末在80℃真空烘箱中干燥12小时，即得到接枝率为2％wt的ABS-马来酸酐接枝共聚物。实施例3：ABS-马来酸酐接枝共聚物的制备

在高压釜中放入50ml的1，2-二氯甲烷，加入10gABS树脂、1.5g马来酸酐、130mgBPO和氯仿1毫升，将高压釜盖子拧紧放入100℃的烘箱中，放置6小时，然后用水冷却，打开高压釜，将溶液倒入300ml的乙醇中，在磁力搅拌器上搅拌(转速200转/分钟)1小时，以除去未反应的物质，然后抽滤，将抽滤得到的粉末在80℃真空烘箱中干燥12小时，即得到接枝率为2.5％wt的ABS-马来酸酐接枝共聚物。实施例4：ABS-马来酸酐接枝共聚物的制备

在高压釜中放入50ml的1，2-二氯甲烷，加入10gABS树脂、1g马来酸酐、150mgBPO、丙烯酸0.3g和丙酮1ml，将高压釜盖子拧紧放入135℃的烘箱中，放置6小时，然后用水冷却，打开高压釜，将溶液倒入300ml的乙醇中，在磁力搅拌器上搅拌(转速200转/分钟)1小时，以除去未反应的物质，然后抽滤，将抽滤得到的粉末在80℃真空烘箱中干燥12小时，即得到接枝率为3.0％wt的ABS-马来酸酐接枝共聚物。

将本发明方法制备的ABS-g-MAH用作ABS与聚碳酸酯(PC)共混的相容剂，使得共混物的性能大大提高，其耐热性和柔韧性都优于ABS，而且加工性和耐环境应力破裂性优于PC；该法制备的ABS-g-MAH作为ABS与尼龙-6(PA-6)共混的增容剂，使得复合材料的柔韧性，尺寸稳定性都优于尼龙-6。

Claims (6)

1、一种ABS-马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法，其特征在于：在高压釜中放入相当于ABS树脂1-20倍的ABS良溶剂，加入重量百分比为40.00-99.99％ABS树脂、0.10-75.00％的马来酸酐、0.00-20.00％的分散剂、0.01-25.00％的引发剂和0.00-60％的共单体，将高压釜放入50-250℃的烘箱中，放置0.5-50小时，然后用水冷却，打开高压釜，将溶液倒入相当于其体积1-10倍的絮凝剂中，在磁力搅拌器上搅拌0.1-10小时，转速5-1000转/分钟，除去未反应的物质后抽滤，将抽滤得到的粉末在40-200℃真空烘箱中干燥5-30小时，即得到ABS-马来酸酐接枝共聚物。

2、如权利要求1所说的ABS-马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法，其特征在于ABS良溶剂为丙酮、1，2-二氯乙烷、1，2-二氯甲烷、正己烷、氯仿、四氯化碳、二甲苯、甲苯。

3、如权利要求1所说的ABS-马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法，其特征在于絮凝剂为丙酮、乙醇、甲醇、二甲苯、甲苯。

4、如权利要求1所说的ABS-马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法，其特征在于分散剂为丙酮、1，2-二氯乙烷、1，2-二氯甲烷、正己烷、氯仿。

5、如权利要求1所说的ABS-马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法，其特征在于共单体为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙稀酰胺、苯乙烯、己内酰胺、乙烯基吡咯烷酮。

6、如权利要求1所说的ABS-马来酸酐接枝共聚物溶剂热合成制备方法，其特征在于引发剂为偶氮二异丁氰AIBN、过氧化二异丙苯DCP、苯甲酰胺BPO，特丁基过氧化物TBP。