一种三元共聚物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种α‑甲基苯乙烯/丙烯腈/N‑苯基马来酰亚胺三元共聚物及其制备方法和应用，所述三元共聚物包括以下质量分数的各组分：α‑甲基苯乙烯单体40‑75％，丙烯腈单体15‑50％和N‑苯基马来酰亚胺0‑20％。其制备方法包括将α‑甲基苯乙烯、丙烯腈、N‑苯基马来酰亚胺、乳化剂、引发剂混合后，加入水中反应，然后加入抗氧剂，搅拌后，出料絮凝。本发明专利技术采用乳液聚合技术一步法合成了MSt/AN/NPMI共聚物，可以直接得到粉料状产品，进一步简化了工艺。所述共聚物具有优异的耐热性能，可以用作耐热聚合物和高分子材料的耐热改性剂。

A kind of three element copolymer and its preparation and Application

The invention provides a three meta copolymer of alpha methylstyrene / acrylonitrile /N maleimide and its preparation and application. The three component copolymers include the following components of the mass fraction: alpha monomer 40 monomer 75%, acrylonitrile monomer 15, 50% and 0 benzyl maleimide 20%. The preparation method includes mixing alpha methylstyrene, acrylonitrile, N maleimide, emulsifier, initiator and adding water reaction, then adding antioxidant, stirring, and flocculating. The emulsion polymerization technology is used to synthesize MSt/AN/NPMI copolymers by one-step method, and the powder products can be obtained directly, thereby further simplifying the process. The copolymer has excellent heat resistance and can be used as heat resistant modifier for heat-resistant polymers and polymer materials.

【技术实现步骤摘要】
一种三元共聚物及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种三元共聚物及其制备方法和应用。
技术介绍
材料是工业技术发展的基础，研究与开发高性能具有较大应用价值的新材料已成为当今材料科学领域的研究热点。近年来，随着高分子材料应用领域的不断扩大，对高分子材料的耐热性提出了更高的要求。传统的耐热高分子改性剂：α-甲基苯乙烯类，马来酸酐类等耐热改性效果不理想。聚酰亚胺类聚合物以其优异的耐热性能而受到广泛关注，特别是N-取代马来酰亚胺类聚合物已经成为一个研究热点。本专利技术是将N-取代马来酰亚胺类和α-甲基苯乙烯类共聚在一起，用于材料的耐热改性，因此，具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物及其制备方法和应用。通过一步法合成该三元共聚物，其具有优异的耐热性能，可以用作耐热聚合物和高分子材料的耐热改性剂。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物，包括以下质量分数的各组分：α-甲基苯乙烯单体40-75％，丙烯腈单体15-50％和N-苯基马来酰亚胺0-20％。优选地，所述α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物包括以下质量分数的各组分：α-甲基苯乙烯单体43-69％，丙烯腈单体21-42％和N-苯基马来酰亚胺5-20％。更优选地，所述α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物包括以下质量分数的各组分：α-甲基苯乙烯单体51-64％，丙烯腈单体21-34％和N-苯基马来酰亚胺15％。本专利技术还提供了一种α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物的制备方法，包括以下步骤：A1、按比例称取α-甲基苯乙烯、丙烯腈和N-苯基马来酰亚胺配制混合原料；A2、将混合原料、乳化剂、引发剂加入水中，在75℃，反应4-6小时，反应完成后，加入抗氧剂，搅拌出料，絮凝，冷却，过滤，干燥后即得α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物。所述反应温度过高，引发剂分解速度变大，反应后期，引发剂已经全部分解，体系中没有引发剂可用，聚合无法进行下去。反应温度过低，引发剂半衰期变大，体系中需要一定量的引发剂引发聚合，而实际上引发剂却只分解很小的量，聚合无法顺利进行，单体转化率低。优选地，步骤A2中，所述水的质量为混合原料质量的0.1-10倍；所述乳化剂的用量为混合原料重量的0.1-3％，更优选0.1-2％。所述引发剂的用量为混合原料重量的0.1-1％。优选地，步骤A2中，所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。优选地，步骤A2中，所述的引发剂为过硫酸钾和/或过硫酸胺。优选地，步骤A2中，所述的抗氧剂为β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯和/或2，2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。优选地，步骤A2中，所述絮凝步骤中，采用的絮凝剂选自硫酸、盐酸、磷酸、乙酸、氯化钙、氯化镁、氯化钡、氯化铝、硫酸镁、硫酸铝中的至少一种。优选地，所述絮凝剂的添加量为1-10重量份。本专利技术还提供了一种α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物作为耐热改性剂在材料中的应用。优选地，所述α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物作为耐热改性剂在材料中的添加量为62.5-78.6％。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术采用乳液聚合技术一步法合成了MSt/AN/NPMI三元共聚物，可以直接得到粉料状产品，进一步简化了工艺。所述共聚物具有优异的耐热性能，可以用作耐热聚合物和高分子材料的耐热改性剂。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1将200重量份去离子水注入1000ml三口瓶中，加入2重量份十二烷基苯磺酸钠(SDB)。然后，将三口瓶放入恒温水浴中恒温至30℃，同时向三口瓶中通入氮气并搅拌10分钟，待SDB完全溶解。称取α-甲基苯乙烯(MSt)69重量份、丙烯腈(AN)31重量份配制混合溶液。将配制好的混合溶液，加入三口烧瓶中，快速搅拌，然后加入过硫酸钾(KPS)溶液0.25重量份/50重量份水，升温至75℃，反应4个小时，反应结束后，降温加入抗氧剂5重量份，继续搅拌20分钟，出料，加入硫酸镁5重量份进行絮凝，冷却，过滤，干燥后即得α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物。实施例2将200重量份去离子水注入1000ml三口瓶中，加入2重量份十二烷基苯磺酸钠(SDB)。然后，将三口瓶放入恒温水浴中恒温至30℃，同时向三口瓶中通入氮气并搅拌10分钟，待SDB完全溶解。称取α-甲基苯乙烯(MSt)66重量份、丙烯腈(AN)29重量份、N-苯基马来酰亚胺(NPMI)5重量份配制混合溶液。将配制好的混合溶液，加入三口烧瓶中，快速搅拌，然后加入过硫酸钾(KPS)溶液0.25重量份/50重量份水，升温至75℃，反应4个小时，反应结束后，降温加入抗氧剂5重量份，继续搅拌20分钟，出料，絮凝，冷却，过滤，干燥后即得α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物。实施例3将200重量份去离子水注入1000ml三口瓶中，加入2重量份十二烷基苯磺酸钠(SDB)。然后，将三口瓶放入恒温水浴中恒温至30℃，同时向三口瓶中通入氮气并搅拌10分钟，待SDB完全溶解。称取α-甲基苯乙烯(MSt)62重量份、丙烯腈(AN)28重量份、N-苯基马来酰亚胺(NPMI)10重量份配制混合溶液。将配制好的混合溶液，加入三口烧瓶中，快速搅拌，然后加入过硫酸钾(KPS)溶液0.25重量份/50重量份水，升温至75℃，反应4个小时，反应结束后，降温加入抗氧剂5重量份，继续搅拌20分钟，出料，絮凝，冷却，过滤，干燥后即得α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物。实施例4将200重量份去离子水注入1000ml三口瓶中，加入2重量份十二烷基苯磺酸钠(SDB)。然后，将三口瓶放入恒温水浴中恒温至30℃，同时向三口瓶中通入氮气并搅拌10分钟，待SDB完全溶解。称取α-甲基苯乙烯(MSt)61重量份、丙烯腈(AN)27重量份、N-苯基马来酰亚胺(NPMI)12重量份配制混合溶液。将配制好的混合溶液，加入三口烧瓶中，快速搅拌，然后加入过硫酸钾(KPS)溶液0.25重量份/50重量份水，升温至75℃，反应4个小时，反应结束后，降温加入抗氧剂5重量份，继续搅拌20分钟，出料，絮凝，冷却，过滤，干燥后即得α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物。实施例5将200重量份去离子水注入1000ml三口瓶中，加入2重量份十二烷基苯磺酸钠(SDB)。然后，将三口瓶放入恒温水浴中恒温至30℃，同时向三口瓶中通入氮气并搅拌10分钟，待SDB完全溶解。称取α-甲基苯乙烯(MSt)59重量份、丙烯腈(AN)26重量份、N-苯基马来酰亚胺(NPMI)15重量份配制混合溶液。将配制好的混合溶液，加入三口烧瓶中，快速搅拌，然后加入过硫酸钾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种α‑甲基苯乙烯/丙烯腈/N‑苯基马来酰亚胺三元共聚物，其特征在于，包括以下质量分数的各组分：α‑甲基苯乙烯单体40‑75％，丙烯腈单体15‑50％和N‑苯基马来酰亚胺0‑20％。

【技术特征摘要】
1.一种α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物，其特征在于，包括以下质量分数的各组分：α-甲基苯乙烯单体40-75％，丙烯腈单体15-50％和N-苯基马来酰亚胺0-20％。2.根据权利要求1所述的α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物，其特征在于，包括以下质量分数的各组分：α-甲基苯乙烯单体43-69％，丙烯腈单体21-42％和N-苯基马来酰亚胺5-20％。3.一种根据权利要求1或2所述的α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A1、按比例称取α-甲基苯乙烯、丙烯腈和N-苯基马来酰亚胺配制混合原料；A2、将混合原料、乳化剂、引发剂加入水中，在75℃，反应4-6小时，反应完成后，加入抗氧剂，搅拌出料，絮凝，冷却，过滤，干燥后即得α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物。4.根据权利要求3所述的α-甲基苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物的制备方法，其特征在于，步骤A2中，所述水的质量为混合原料质量的0.1-10倍；所述乳化剂的用量为混合原料重量的0.1-3％，所述引发剂的用量为混合原料重量的0.1-1％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：任亮，杜帅，张明耀，陆影，韩业，姜英勇，王程昱，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22