本发明专利技术公开了一种N-苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法，包括如下步骤：在溶剂环己酮中加入苯乙烯、马来酸酐、偶氮二异丁腈、三硫代碳酸二甲酯和2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯组成聚合体系，在氮气保护下60～120℃之间聚合反应2～6小时，然后降温至60℃，加入苯胺、醋酸酐和醋酸钠，升温至100～150℃之间反应2～6小时，然后降温至室温，将反应物倒入乙醇中沉淀出聚合物，再经过滤、干燥得到成品。通过上述方式，本发明专利技术可以方便地控制聚合反应产物的分子量及其分布，制备的聚合物分子量分布在1.3以下，相比较而言，分子量分布较窄，且工艺相对简单，具有较高的经济价值。
【技术实现步骤摘要】
一种N-苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法
本专利技术涉及一种耐热性良好的耐热改性剂的的制备方法，尤其是涉及一种采用可逆加成-断裂链转移聚合制备分子量分布较窄的N-苯基马来酰亚胺类耐热改性剂的的制备方法。
技术介绍
ABS(AcrylonitrilebutadieneStyrenecopolymers，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂是五大合成树脂之一，具有耐冲击，耐低温、耐化学品、易加工成型和表面光泽好等优异的综合性能。因此，在汽车工业、电子、电器、纺织、器具和建材等领域有着广泛的应用。但ABS树脂的热变形温度最高也不能超过100℃，这使ABS树脂的应用范围受到限制。N-苯基马来酰亚胺类耐热改性剂是最近几十年来发展起来的改善ABS树脂耐热性能的一条重要途径，N-苯基马来酰亚胺与苯乙烯和马来酸酐等单体形成的多元共聚物，既可以提高聚合物的玻璃化转变温度和热分解温度，又可以增加相容性，改善材料的加工性能。ABS树脂在加入N-苯基马来酰亚胺类耐热改性剂后，可以提高它的热变形温度，最高可达150℃，这大大拓宽了ABS树脂的应用领域。目前，制备N-苯基马来酰亚胺类耐热改性剂的的制备方法报导较多。如专利号为ZL200710069041.6的中国专利技术专利公开了采用悬浮法一步合成苯乙烯/丙烯腈/N-苯基马来酰亚胺三元共聚物的方法；杜淼等人在文章《N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯乳液共聚合反应的研究》(“河北工业大学学报”，1997年，第2期，第26卷)中阐述了用乳液聚合方法合成二元共聚物。由于悬浮聚合和乳液聚合方法分别使用了分散剂和乳化剂，共聚物中多少附有少量分散剂或乳化剂残留物，难以完全除尽，这将影响共聚物的质量。同时，这些方法都采用N-苯基马来酰亚胺做为原材料进行共聚，而高纯度的N-苯基马来酰亚胺的制备较复杂，且具有腐蚀性等特点，给生产带来不便。日本专利JP57100104，1982，公开了采用溶液反应体系，根据自由基聚合机理制备苯乙烯和马来酸酐的共聚物，然后用苯胺和共聚物中的马来酸酐进行酰亚胺化反应，最后得到含N-苯基马来酰亚胺的共聚物。此方法没有采用N-苯基马来酰亚胺作为原料，但是采用普通的自由基聚合机理制备，不能有效地控制聚合物的分子量和分子量分布，得到的聚合物分子量分布一般都在1.5以上。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺点和不足，本专利技术的目的是提供一种采用可逆加成-断裂链转移聚合制备分子量分布较窄N-苯基马来酰亚胺类耐热改性剂的的制备方法。为实现本专利技术目的，专利技术人提供如下技术方案：一种N-苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法，包括如下步骤：在溶剂环己酮中加入苯乙烯、马来酸酐、偶氮二异丁腈、三硫代碳酸二甲酯和2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯组成聚合体系，在氮气保护下60～120℃之间聚合反应2～6小时，然后降温至60℃，加入苯胺、醋酸酐和醋酸钠，升温至100～150℃之间反应2～6小时，然后降温至室温，将反应物倒入乙醇中沉淀出聚合物，再经过滤、干燥得到成品。上述技术方案中，偶氮二异丁腈作为引发剂，三硫代碳酸二甲酯和2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯作为链转移剂，又称RAFT(reversibleaddition-fragmentationchaintransfer，可逆加成-断裂链转移)试剂，醋酸酐和醋酸钠作为酰亚胺化反应的脱水催化剂，其中，引发剂在聚合体系中的浓度为10-3～10-2mol·L-1，RAFT试剂在聚合体系中的浓度为10-2～10-1mol·L-1，三硫代碳酸二甲酯和2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯的重量比为1∶1，马来酸酐在聚合体系中的浓度为0.5～0.7mol·L-1；苯乙烯在聚合体系中的浓度为1.1～1.3mol·L-1，苯胺与马来酸酐的重量比为0.9∶1，脱水催化剂在聚合体系中的浓度为10-2～10-1mol·L-1，醋酸酐和醋酸钠的重量比为9∶1。本专利技术的方法通过改变引发剂、RAFT试剂的配比可以有效控制聚合产物的分子量和分布，使得到的聚合产物数均分子量在1×104～30×104之间，分子量分布在1.3以下。作为优选，根据本专利技术所述的一种N-苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法，其中，所述的引发剂为偶氮二异丁腈。作为优选，根据本专利技术所述的一种N-苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法，其中，所述的链转移剂为三硫代碳酸二甲酯和2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯。作为优选，根据本专利技术所述的一种N-苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法，其中，所述的脱水催化剂为醋酸酐和醋酸钠。作为优选，根据本专利技术所述的一种N-苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法，其中，所述的溶剂为环己酮。作为优选，根据本专利技术所述的一种N-苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法，其中，所述的聚合体系需氮气保护。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：1、本专利技术工艺相对简单，无需采用N-苯基马来酰亚胺为原料，反应过程温和容易控制，相比采用N-苯基马来酰亚胺为原料的方法更具有经济价值。2、本专利技术可以方便地控制聚合反应产物的分子量及其分布，制备的聚合物分子量分布在1.3以下，相比较而言，分子量分布较窄。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步的描述。实施例1在带有回流和搅拌装置的聚合瓶中，加入1.1mol苯乙烯、0.5mol马来酸酐、0.001mol偶氮二异丁腈，0.001mol三硫代碳酸二甲酯、0.001mol2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯和1L环己酮，氮气保护下在70℃下反应5小时，降温至60℃，加入0.45mol苯胺、0.009mol醋酸酐和0.001mol醋酸钠，升温至130℃反应5小时，降温至室温，将反应物倒入乙醇中沉淀出聚合物，再经过滤、干燥得到成品。本实施例所得的聚合物数均分子量为25×104，分子量分布为1.23。实施例2在带有回流和搅拌装置的聚合瓶中，加入1.1mol苯乙烯、0.6mol马来酸酐、0.001mol偶氮二异丁腈，0.003mol三硫代碳酸二甲酯、0.003mol2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯和1L环己酮，氮气保护下在75℃下反应3小时，降温至60℃，加入0.54mol苯胺、0.018mol醋酸酐和0.002mol醋酸钠，升温至140℃反应4小时，降温至室温，将反应物倒入乙醇中沉淀出聚合物，再经过滤、干燥得到成品。本实施例所得的聚合物数均分子量为21×104，分子量分布为1.18。实施例3在带有回流和搅拌装置的聚合瓶中，加入1.2mol苯乙烯、0.6mol马来酸酐、0.005mol偶氮二异丁腈，0.003mol三硫代碳酸二甲酯、0.003mol2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯和1L环己酮，氮气保护下在80℃下反应3小时，降温至60℃，加入0.54mol苯胺、0.027mol醋酸酐和0.003mol醋酸钠，升温至140℃反应4小时，降温至室温，将反应物倒入乙醇中沉淀出聚合物，再经过滤、干燥得到成品。本实施例所得的聚合物数均分子量为18×104，分子量分布为1.15。实施例4在带有回流和搅拌装置的聚合瓶中，加入1.3mol苯乙烯、0.7mol马来酸酐、0.007mol偶氮二异丁腈，0.004mol三硫代碳酸二甲酯、0.004mol2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯和1L环己酮，氮气保护下在80℃本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种N‑苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：在溶剂环己酮中加入苯乙烯、马来酸酐、偶氮二异丁腈、三硫代碳酸二甲酯和2‑甲基‑二硫代苯并咪唑苄酯组成聚合体系，氮气保护下60～120℃之间聚合反应2～6小时，然后降温至60℃，加入苯胺、醋酸酐和醋酸钠，升温至100～150℃之间反应2～6小时，然后降温至室温，将反应物倒入乙醇中沉淀出聚合物，再经过滤、干燥得到成品，其中，偶氮二异丁腈作为引发剂，三硫代碳酸二甲酯和2‑甲基‑二硫代苯并咪唑苄酯作为链转移剂，醋酸酐和醋酸钠作为酰亚胺化反应的脱水催化剂，引发剂在聚合体系中的浓度为10‑3～10‑2mol·L‑1，RAFT试剂在聚合体系中的浓度为10‑2～10‑1mol·L‑1，三硫代碳酸二甲酯和2‑甲基‑二硫代苯并咪唑苄酯的重量比为1∶1，马来酸酐在聚合体系中的浓度为0.5～0.7mol·L‑1；苯乙烯在聚合体系中的浓度为1.1～1.3mol·L‑1，苯胺与马来酸酐的重量比为0.9∶1，脱水催化剂在聚合体系中的浓度为10‑2～10‑1mol·L‑1，醋酸酐和醋酸钠的重量比为9∶1。
【技术特征摘要】
1.一种N-苯基马来酰亚胺类的耐热改性剂的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：在溶剂环己酮中加入苯乙烯、马来酸酐、偶氮二异丁腈、三硫代碳酸二甲酯和2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯组成聚合体系，氮气保护下70～120℃聚合反应2～6小时，然后降温至60℃，加入苯胺、醋酸酐和醋酸钠，升温至100～150℃反应2～6小时，然后降温至室温，将反应物倒入乙醇中沉淀出聚合物，再经过滤、干燥得到成品，其中，偶氮二异丁腈作为引发剂，三硫代碳酸二甲酯和2-甲基-二硫代苯并咪唑苄酯作为链转移...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙锦伟，刘志超，刘毓红，孔诚，郑宝钱，
申请(专利权)人：江苏科利新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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