本發明專利技術公開了乳液聚合制備支化聚（甲基）丙烯酸酯類聚合物的方法，屬于功能聚合物制備領域。以含有可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的功能單體為支化單體，水為介質，陰離子型表面活性劑為乳化劑，過硫酸鹽為引發劑，碳酸氫鈉為pH調節劑進行（甲基）丙烯酸酯均聚或共聚合反應，于65~80℃下聚合2-5小時，單體轉化率達95%以上，成功得到支化聚（甲基）丙烯酸酯類聚合物。本發明專利技術操作簡單易行，對環境的影響較小，反應時間短且單體轉化率高，所得支化聚（甲基）丙烯酸酯類聚合物膠乳的固含量高，分子量高及分子量分布窄，且其支化程度、分子量以及分子量分布可以在較寬范圍內調節。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種制備支化聚(甲基)丙烯酸酯的乳液聚合合成技術，尤其涉及一種反應體系聚合速率快，單體轉化率高，膠乳體系固含量高且穩定，所得聚合物具有支化結構，分子量高且分子量分布窄的制備方法，屬于高分子合成，功能聚合物制備領域。
技術介紹
以丙烯酸及其酯類聚合所得到的聚合物統稱丙烯酸類樹酯，這些樹脂廣泛應用于塑料加工，涂料等方面。其中以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)應用最廣。PMMA具有優良的光學性，耐氣侯變化性，較好的抗沖擊性以及良好的切削性能，能用吹塑、注射、擠出等塑料成型的方法加工成大到飛機座艙蓋，小到假牙和牙托等形形色色的制品。但是由于PMMA有較大的側基，分子鏈容易纏結，使得PMMA的黏度較高，成型流動性能差，制品成型后容易產生內應力，成型時對工藝條件控制要求嚴格。支化聚合物由于其獨特的三維球狀結構，因此相比于線型聚合物而言，具有較低的熔融黏度和溶液黏度，可用于制備無溶劑涂料和高固體含量聚合物溶液及改善高分子材料成型加工性能等。因此，支化聚(甲基)丙烯酸類樹脂可用于制備高固體含量涂料、粘合劑坐寸ο目前支化聚(甲基)丙烯酸酯的合成技術主要是采用活性/可控自由基的溶液聚合，這類方法得到的支化聚合物，其分子量低，分子量分布寬，且反應條件苛刻。相對于活性自由基聚合而言，常規自由基聚合實施條件更為簡易，Sherrington等{Synthesis of Branched Poly (methyl methacrylate) s: Effect of the Branching Comonomer ^irwciwreMacromolecules 2004, 37: 2096)以雙烯化合物為支化單體，在大量有機溶劑和硫醇的存在下，控制初級鏈的長度來抑制交聯，經常規自由基聚合合成支化PMMA，但由于大量有機溶劑和硫醇的存在，使得成本仍然很高，得到的支化PMMA分子量低且分子量分布寬。Sherrington 等{Synthesis of Highly Branched Poly (methyl methacrylate) s Using the uStratheIyde methodology^acromolecules 2006, 39: 1455)又研究了在無溶劑下采用乳液聚合方法，以雙烯化合物為支化單體，在不同硫醇的存在下，合成了支化PMMA，雖然聚合成本有所下降，但由于大量的硫醇的存在，得到支化PMMA的分子量并沒有提高，其光散射重均分子量在(Il)XlO4 g/mol范圍，分子量分布大于10，且支化PMMA膠乳的固含量很低，僅為10%左右。上述研究中存在的這些不足一定程度上限制了支化聚(甲基)丙烯酸酯規模化應用的發展。追求合成方法的簡化與環保是支化聚(甲基)丙烯酸酯研究的一個重要方向，本專利技術采用乳液聚合法，以含可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的功能單體為支化單體，合成支化聚(甲基)丙烯酸酯，得到了固含量高且穩定的膠乳體系和分子量高、分子量分布窄，且支化程度可控的聚合物；同時在聚合過程中反應時間短，以水作為反應介質，既節省了成本，又消除了溶劑對環境的影響。
技術實現思路
本專利技術公開了一種乳液聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯的方法，其特征是以含有可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的功能單體為支化單體，用乳液聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯，聚合體系穩定，固含量高，操作簡單易行，對環境的影響較小，反應時間短且轉化率高， 所得支化聚(甲基)丙烯酸酯的分子量高及分子量分布窄，且其支化程度、分子量以及分子量分布可以根據需要在較寬范圍內進行調節。乳液聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯的方法，按照下述步驟進行采用含有可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的功能單體為支化單體，以蒸餾水為介質，陰離子型表面活性劑為乳化劑，過硫酸鹽為水溶性引發劑，碳酸氫鈉為PH調節劑，(甲基)丙烯酸酯為聚合單體進行聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯，聚合反應溫度控制在65 80°C，聚合反應時間控制為2-5小時。其中所述的支化單體水溶性引發劑聚合單體的摩爾質量比為O.5 2:0. 5 2:100，其中所述的水與聚合單體(甲基)丙烯酸酯的質量比為I. 5 4: I。其中所述的pH調節劑碳酸氫鈉的用量為聚合單體的3 wt%,保證聚合體系穩定且 pH值為7 8呈弱堿性。其中所述的聚合方法為乳液聚合，聚合機理為自由基聚合。其中所述的支化單體是兼有可聚合雙鍵和巰基的功能單體，具體為甲基丙烯酸-3-巰基己酯或甲基丙烯酸巰基丙酰氧基乙酯，其結構式為權利要求1.乳液聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯的方法，其特征在于按照下述步驟進行采用含有可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的功能單體為支化單體，以蒸餾水為介質，陰離子型表面活性劑為乳化劑，過硫酸鹽為水溶性引發劑，碳酸氫鈉為PH調節劑，(甲基)丙烯酸酯為聚合單體進行聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯，聚合反應溫度控制在65 80°C，聚合反應時間控制為2-5小時。2.根據權利要求I所述的乳液聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯的方法，其特征在于其中所述的支化單體水溶性引發劑聚合單體的摩爾質量比為O. 5^2:0. 5 2:100，其中所述的水與聚合單體(甲基)丙烯酸酯的質量比為I. 5 4: I。3.根據權利要求I所述的乳液聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯的方法，其特征在于其中所述的支化單體為甲基丙烯酸-3-巰基己酯或甲基丙烯酸巰基丙酰氧基乙酯。4.根據權利要求I所述的乳液聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯的方法，其特征在于其中所述的陰離子型表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。5.根據權利要求I所述的乳液聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯的方法，其特征在于其中所述的水溶性引發劑為過硫酸鉀或過硫酸銨。6.根據權利要求I所述的乳液聚合制備支化聚(甲基)丙烯酸酯的方法，其特征在于其中所述的PH調節劑碳酸氫鈉的用量為聚合單體的3 wt%，保證聚合體系穩定且pH值為疒8 呈弱堿性。全文摘要本專利技術公開了，屬于功能聚合物制備領域。以含有可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的功能單體為支化單體，水為介質，陰離子型表面活性劑為乳化劑，過硫酸鹽為引發劑，碳酸氫鈉為pH調節劑進行(甲基)丙烯酸酯均聚或共聚合反應，于65~80℃下聚合2-5小時，單體轉化率達95%以上，成功得到支化聚(甲基)丙烯酸酯類聚合物。本專利技術操作簡單易行，對環境的影響較小，反應時間短且單體轉化率高，所得支化聚(甲基)丙烯酸酯類聚合物膠乳的固含量高，分子量高及分子量分布窄，且其支化程度、分子量以及分子量分布可以在較寬范圍內調節。文檔編號C08F2/26GK102911310SQ201210428200公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日專利技術者黃文艷, 薛小強, 蔣其民, 楊宏軍, 蔣必彪 申請人:常州大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
乳液聚合制備支化聚（甲基）丙烯酸酯的方法，其特征在于按照下述步驟進行：采用含有可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的功能單體為支化單體，以蒸餾水為介質，陰離子型表面活性劑為乳化劑，過硫酸鹽為水溶性引發劑，碳酸氫鈉為pH調節劑，（甲基）丙烯酸酯為聚合單體進行聚合制備支化聚（甲基）丙烯酸酯，聚合反應溫度控制在65~80℃，聚合反應時間控制為2？5小時。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃文艷，薛小強，蔣其民，楊宏軍，蔣必彪，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：
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