制造均聚物或共聚物的简便方法技术

一种制造均聚物或共聚物的简便方法是在空气氧存在下，直接选用含阻聚剂的乙烯基类单体的一种或一种以上的混合物，用过氧化苯甲酰等自由基引发剂进行溶液聚合和乳液聚合，获得的聚合物可以直接作为胶粘剂、涂层产品或者作为胶粘剂、油墨、涂料、密封剂和其他聚合物复合物的基料，有显著的经济效益和社会效益。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于聚合物的制造方法领域。在自由基引发聚合(均聚或共聚)反应中，空气中氧会发生两种不同的影响，一是阻聚作用，一是促进作用。人们在实验研究中认为“氧在乙烯基类单体的聚合过程中，主要表现为阻聚作用”。从此，在合成聚合物的实验研究和工业生产中逐渐形成一种传统的常规聚合方法，就是在自由基聚合的研究和生产中均需用氮气置换空气中氧，并在氮气保护下进行聚合反应;为了防止单体贮存运输的自聚作用而加入对苯二酚，苯醌等阻聚剂，在聚合反应前又必需用碱水洗，精馏等方法除去阻聚剂。这就是常规聚合方法带来的聚合工艺复杂，设备增多，能源及单体损耗大等缺点。本专利技术者在研究及小批量生产中发现，阻聚剂及空气中氧对自由基引发聚合确有明显的阻聚及缓聚作用，但是通过适当提高温度，增大引发剂用量，提高单体浓度，在回流下反应等技术措施，就可以克服氧，阻聚剂对聚合反应的有害影响，亦可利用微量氧的促进作用而化有害为有利。本专利技术者曾研究《制造接枝共聚物的简便方法》C.N85105447·1已获专利权，它是在同时存在氧，阻聚剂和防老剂三种不利条件下进行接枝共聚合反应的，而用于接枝共聚合反应的单体的量总是较少的，所含阻聚剂量也相应很少，该专利的使用有一定的局限性。本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供一种，它是将含有阻聚剂的乙烯基类单体，引发剂、水、乳化剂或有机溶剂作分散介质，加入在带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应釜中，在空气氧存在下，常压，50-90℃反应2-8小时，制造多品种的均聚物或共聚物。本专利技术的任务是在保证均聚物或共聚物质量接近或优于常规聚合法制得的聚合物，在降低成本的前提下，制造多种用途多品种的胶粘剂，涂层产品，或者作为胶粘剂、涂料、油墨，密封剂和其它聚合物复合物基料。本专利技术提供的所用起始原料配方组分(按重量计)为乙烯基类单体(可用醋酸乙烯，丙烯腈，甲基丙烯腈，苯乙烯，甲基苯乙烯，丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸酯含甲酯，乙酯，丁酯，异辛酯。甲基丙烯酸酯含甲酯，乙酯，丁酯一种或一种以上的混合物，其中每种单体含阻聚剂在0.2%以下) 100份引发剂(可用过氧化苯甲酰，偶氮二异丁腈，过氧化氢异丙苯和水溶性的过硫酸铵，过硫酸钾，过氧化氢等一种或一种以上的混合物) 0.1-2份溶剂(可用甲苯，二甲苯，正己烷，环己烷，醋酸乙酯，醋酸丁酯，丙酮，丁酮，二氯乙烷，四氯化碳，溶剂汽油，乙醇，异丙醇，丁醇等一种或一种以上的混合物，仅用于溶液聚合) 200-500份乳化剂(可用阳离子型十二烷基硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠，油酸钠，油酸钾，三乙醇胺油酸酯，甘油单硬脂酸酯，松香酸钠，松香酸钾，二异丁基萘磺酸钠等;阳离子型十二烷基醋酸酰胺，十二烷基氯化铵，十二烷基三甲基溴化铵等;非离子型失水山梨醇单油酸酯，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯，聚氧乙烯烷基苯基醚，聚氧乙烯仲辛酚基醚和聚乙烯醇等一种或一种以上的混合物)。2-10份水(可用软水或无离子水)。100-300份调节剂(可用十二碳硫醇，四氯化碳，二异丙基二硫代黄原酸酯等一种或一种以上的混合物)。适量PH调节剂(可用氟化钠，碳酸钠，碳酸氢钠，硫酸钾，磷酸氢二钾，磷酸钠，硫氰化钾等一种或一种以上的混合物)。0.1-1.5份溶液聚合是将上述起始原料中含有阻聚剂单体，引发剂和溶剂配方组分选定后，称量，加入带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应釜中，在常压空气氧存在下，于温度50-90℃，反应2-8小时，获得溶液聚合物，可直接作为胶粘剂，涂层产品或者作为胶粘剂、油墨、涂料等产品的基料;乳液聚合是将上述起始原料中含有阻聚剂单体，引发剂、水、乳化剂、调节剂和PH调节剂配方组分选定后，称量，依次加入水、乳化剂、引发剂于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应釜中，然后滴加单体与调节剂的混合物，在常压空气氧存在下进行乳液聚合，于温度为50-90℃，反应2-8小时，获得乳液聚合物。用途同溶液聚合物。本专利技术的优点在于大大简化聚合工艺及设备，制造多品种的均聚物或共聚物仅在一台聚合反应装置中完成，这样就大大减少了能源及单体的损耗，单体浓度较CN 85105447·1专利高5-10倍，降低了成本，并能制造价廉物美的均聚物或共聚物，其产品质量接近或优于常规聚合方法产品，可以直接用作胶粘剂，涂层产品，或者作为胶粘剂、油墨、涂料及其它聚合物复合物基料。同时，克服了多年来人的习惯看法与偏见。下面提供常规方法和简便方法制造均聚物或共聚物的对比实例比较例1(常规方法)制造均聚物溶液在带搅拌器，冷凝器的1000毫升三颈反应瓶中，先充氮三次置换瓶中空气的氧，然后在氮气缓缓地流入反应瓶情况下，通过特制的瓶塞(防止空气进入)加入甲苯500克(溶解有1.2克偶氮二异丁腈引发剂)，再加入经碱水洗並蒸馏除去阻聚剂的工业纯苯乙烯单体200克，用水浴加热，在常压及氮气保护下，于70-90℃，搅拌反应8小时，制得聚苯乙烯均聚物溶液。测定苯乙烯的转化率为98.1%。实施例1(简便方法)制造均聚物溶液在带搅拌器，冷凝器的1000毫升三颈反应瓶中，加入甲苯500克(溶解有1.5克偶氮二异丁腈引发剂)，再加入未除去阻聚剂的工业纯苯乙烯单体200克，用水浴加热，在常压及空气中，于75-90℃，搅拌反应8小时，制得聚苯乙烯均聚物溶液。测定苯乙烯的转化率为98.5%。比较例2(常规方法)制造共聚物溶液在带搅拌器，冷凝器的1000毫升三颈反应瓶中，先充氮三次置换瓶中的空气，並在氮气缓缓地流入反应瓶情况下，通过特别的瓶塞(防止空气进入)加入醋酸乙酯150克，工业酒精300克，甲苯50克(溶解有1.5克过氧化苯甲酰引发剂)，再加入用蒸馏法除去阻聚剂的工业纯醋酸乙烯单体185克和丙烯酸丁酯单体15克。用水浴加热，在常压及氮气保护下，于65-80℃下，搅拌反应8小时。测定醋酸乙烯和丙烯酸丁酯的总转化率为98.3%。用于粘接硬聚氮乙烯板与木板，其抗剪强度(按HG-2-151-65标准，23℃测定)为2.2MPa。实施例2(简便方法)制造共聚物溶液在带搅拌器，冷凝器的1000毫升三颈反应瓶中。加入醋酸乙烯150克，工业酒精300克，甲苯50克(溶解有1.8克过氧化苯甲酰引发剂)，再加入含阻聚剂的工业纯醋酸乙烯185克，丙烯酸丁酯15克。通过水浴加热，在常压空气中，于65-85℃，搅拌回流反应8小时。测定醋酸乙烯和丙烯酸丁酯的总转化率为99.2%。用于粘接硬聚氯乙烯板与木板，其抗剪强度(按HG-2-151-65标准，22℃测)为2.3MPa。比较例3(常规方法)制造均聚物乳液在带搅拌器，冷凝器的1000毫升三颈反应瓶中，先充氮三次置换瓶中空气的氧，然后在氮气缓缓地流入反应瓶情况下，通过特制的瓶塞(防止空气进入)，加入作保护胶体(或称乳化剂)的聚乙烯醇(PVA)10%水溶液300.0克，无离子水58.8克，加热到60±2℃，再加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)总量的1/3，12克，继续搅拌均匀，然后加消泡剂辛醇1.5克，引发剂过硫酸铵总量的1/3，即2%水溶液12克，调节温度到70±2℃，在氮气保护及搅拌下，开始慢慢滴加用蒸馏法除去阻聚剂的醋酸乙烯(VAc)单体300克，控制5小时滴完。加完单体后，加入过硫酸铵2%水溶液12克，继续反应直到反应温度上升然后有所下降时，再加入过硫酸铵2%水溶液12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造均聚物或共聚物的简便方法，其特征在于：（１）溶液聚合是将起始原料中含有阻聚剂单体，引发剂和溶剂配方组分选定后，称量，加入带有搅拌器，冷凝器和温度计的反应釜中，在常压空气氧存在下，于温度５０－９０℃，反应２－８小时，获得溶液聚合物，（２）乳液聚合是将起始原料中含有阻聚剂单体，引发剂，水，乳化剂，调节剂和ＰＨ调节剂配方组分选定后，称量，依次加入水，乳化剂，引发剂和调节剂于带有搅拌器，冷凝器和温度计的反应釜中，然后逐步滴加单体，在常压空气氧存在下进行乳液聚合，于温度为５０－９０℃，反应２－８小时，获得乳液聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：代模栏，邹明国，
申请(专利权)人：成都科技大学，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]