一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法，该方法以线性聚苯乙烯为原料，通过与氯乙酰氯反应制备线性聚对氯乙酰基苯乙烯，然后对线性聚对氯乙酰基苯乙烯进行改性制备胺基化线性聚苯乙烯树脂。本发明专利技术采用线性聚苯乙烯为原料，制备得到的胺基化线性聚苯乙烯树脂可溶于二氯甲烷、二甲基甲酰胺等有机溶剂，克服了交联聚苯乙烯在可溶性方面的限制；同时也避免了采用具有功能官能团单体进行聚合物制备时导致的单体残留问题。本发明专利技术制备方法条件温和、操作简单。

Method for preparing aminated linear polystyrene resin

The invention discloses a preparation method of linear aminated polystyrene resin, the linear polystyrene as raw material, with chloroacetyl chloride was prepared by the reaction of acetyl chloride linear poly styrene, then the linear poly modified preparation of aminated polystyrene resin for linear chloracetyl styrene. The invention adopts linear polystyrene as raw materials, preparation of aminated linear polystyrene resin soluble in dichloromethane, two organic solvents such as dimethylformamide, overcomes the limitation in the soluble crosslinked polystyrene; but also avoid using has the function of functional monomer monomer residues in polymer preparation at. The preparation method of the invention is mild in condition and simple in operation.

【技术实现步骤摘要】
一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法
本专利技术属于聚苯乙烯树脂制备
，具体的是涉及一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法。
技术介绍
聚苯乙烯具有良好的机械性能和低廉的价格，常被用作功能聚合物的骨架材料。在工业废水处理、阻燃剂、医疗和生物化学等领域越来越受人们关注。聚苯乙烯功能材料制备方法有两种，一是先制备带有功能官能团的单体，再进行聚合反应，该类反应生成的聚合物均一，并且携带功能官能团比率高，但是该种方法成本高，且容易有残留的单体。二是先制备聚苯乙烯载体，再接上功能官能团，该类反应生成的官能团大多在聚合物载体表面，可以根据需要进一步进行改性。第二种方法是使用较多的方法。但人们大多使用交联聚苯乙烯为原料进行改性，这限制了聚苯乙烯在可溶性方面的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种无单体残留、且反应条件温和、操作简单的聚苯乙烯功能材料制备方法。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法，该制备方法以线性聚苯乙烯为原料，通过与氯乙酰氯反应制备线性聚对氯乙酰基苯乙烯，然后对线性聚对氯乙酰基苯乙烯进行改性制备胺基化线性聚苯乙烯树脂。其中，线性聚对氯乙酰基苯乙烯通过以下方法制备：取线性聚苯乙烯于单口瓶中，于冰水浴条件下溶于二氯甲烷中，然后加入催化剂和氯乙酰氯，0.5-5.0小时后，停止反应，将反应液倒入稀盐酸中，室温下洗涤至有机相为淡黄色透明液，然后取有机相，用去离子水将其洗至中性，且用硝酸银溶液检测至无氯离子，加入甲醇作为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，真空干燥至恒重，得淡黄色固体，即为所述线性聚对氯乙酰基苯乙烯；所述催化剂采用四氯化钛、三氯化铁、或氯化锌；所述二氯甲烷的加入量为每克线性聚苯乙烯加入30-100mL；所述线性聚苯乙烯、催化剂和氯乙酰氯的加入比例为：1.0g：2-20mmol：2-20mmol；所述沉淀剂甲醇的加入量为每克线性聚苯乙烯加入10-40mL。以上线性聚对氯乙酰基苯乙烯制备过程中，反应时间优选为2小时，催化剂优选采用四氯化钛；线性聚苯乙烯、催化剂和氯乙酰氯的优选加入比例为：1.0g：10mmol：20mmol；二氯甲烷的加入量为每克线性聚苯乙烯加入50mL；沉淀剂甲醇的加入量为每克线性聚苯乙烯加入20mL。对线性聚对氯乙酰基苯乙烯的改性方法为：将线性聚对氯乙酰基苯乙烯在冰水浴条件下溶于二氯甲烷和甲醇的混合溶液中，加入乙二胺，然后移动至油浴锅加热至20-40℃，6-14小时后结束反应，用甲醇为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，真空干燥至恒重，得淡黄色固体，即为所述胺基化线性聚苯乙烯树脂；所述混合溶液中二氯甲烷和甲醇的体积比为50:10-30；所述线性聚对氯乙酰基苯乙烯和乙二胺的加入比例为1g：10mL。进行对线性聚对氯乙酰基苯乙烯改性时，油浴锅加热温度优选为40℃，反应时间优选为8-14小时，混合溶液中二氯甲烷和甲醇的体积比优选为50:10-50:30。进行对线性聚对氯乙酰基苯乙烯改性时，反应时间优选为14小时，混合溶液中二氯甲烷和甲醇的体积比为50:20。。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术采用线性聚苯乙烯为原料，制备得到的胺基化线性聚苯乙烯树脂可溶于二氯甲烷、二甲基甲酰胺等有机溶剂，克服了交联聚苯乙烯在可溶性方面的限制；同时也避免了采用具有功能官能团单体进行聚合物制备时导致的单体残留问题。本专利技术制备方法条件温和、操作简单。附图说明图1为本专利技术制备胺基化线性聚苯乙烯树脂的反应式；图2为本专利技术制备得到的胺基化线性聚苯乙烯树脂的红外谱图。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。氯乙酰氯改性聚苯乙烯实施例1取线性聚苯乙烯(1.04g,10.0mmol)于单口瓶中，于冰水浴条件下溶于二氯甲烷(50mL)，加入催化剂四氯化钛(1.89g,10.0mmol)和氯乙酰氯(1.13g,10.0mmol)，4小时后，停止反应，将反应液倒入稀盐酸(5wt％,100mL)中，室温下洗涤至有机相为淡黄色透明液，然后取有机相，用去离子水将其洗至中性，用硝酸银溶液检测至无氯离子，再用二氯甲烷(20mL)为溶剂甲醇(40mL)为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，50℃真空干燥至恒重，得淡黄色固体(1.10g)，为氯乙酰化聚苯乙烯。反应式如图1所示。氯乙酰氯改性聚苯乙烯实施例2取线性聚苯乙烯(1.0g)于单口瓶中，于冰水浴条件下溶于二氯甲烷(50mL)，加入催化剂四氯化钛(1.89g,10mmol)和氯乙酰氯(1.13g,10mmol)，2小时后，停止反应，将反应液倒入稀盐酸(5wt％,100mL)中，室温下洗涤至有机相为淡黄色透明液，然后取有机相，用去离子水将其洗至中性，用硝酸银溶液检测至无氯离子，加入甲醇(20mL)为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，50℃真空干燥至恒重，得淡黄色固体(1.31g)，为氯乙酰化聚苯乙烯。反应式如图1所示。氯乙酰氯改性聚苯乙烯实施例3-9取线性聚苯乙烯1.0g，以TiCl4为催化剂，制备方法同实施例2，其它所用的原料及产物的重量如下表：氯乙酰氯改性聚苯乙烯实施例10取线性聚苯乙烯(1.0g)于单口瓶中，于冰水浴条件下溶于二氯甲烷(50mL)，加入催化剂二氯化锌(1.36g,10mmol)和氯乙酰氯(1.13g,10mmol)，2小时后，停止反应，将反应液倒入稀盐酸(5wt％,100mL)中，室温下洗涤至有机相为淡黄色透明液，然后取有机相，用去离子水将其洗至中性，用硝酸银溶液检测至无氯离子，加入甲醇(20mL)为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，50℃真空干燥至恒重，得淡黄色固体(1.28g)，为氯乙酰化聚苯乙烯。氯乙酰氯改性聚苯乙烯实施例11-18取线性聚苯乙烯1.0g，ZnCl2为催化剂，制备方法同实施例10，其它所用的原料及产物的重量如下表：氯乙酰氯改性聚苯乙烯实施例19取线性聚苯乙烯(1.0g)于单口瓶中，于冰水浴条件下溶于二氯甲烷(50mL)，加入催化剂三氯化铁(1.63g,10mmol)和氯乙酰氯(1.13g,10mmol)，2小时后，停止反应，将反应液倒入稀盐酸(5wt％,100mL)中，室温下洗涤至有机相为淡黄色透明液，然后取有机相，用去离子水将其洗至中性，用硝酸银溶液检测至无氯离子，加入甲醇(20mL)为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，50℃真空干燥至恒重，得淡黄色固体(1.30g)，为氯乙酰化聚苯乙烯。反应式如图1所示。氯乙酰氯改性聚苯乙烯实施例20-27取线性聚苯乙烯为1.0g，FeCl3为催化剂，所用的原料及产物的重量如下表：乙二胺改性氯乙酰化聚苯乙烯实施例1在装有回流管和温度计的三颈烧瓶中加入聚对氯乙酰基苯乙烯(1.00g，氯乙酰氯改性聚苯乙烯实施例1中制备得到)，于冰水浴条件下溶于二氯甲烷/甲醇(50mL/20mL)混合溶液，加乙二胺(10mL)，移动至油浴锅加热至40℃，12小时后结束反应，用甲醇(60mL)为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，50℃真空干燥至恒重，得淡黄色固体(1.05g)，为胺基化线性聚苯乙烯树脂，由VARIOELEIII元素分析仪测得氮含量为2.753％，则乙二胺负载量为0.98mmol/g。反应式如图1所示。制备得到的胺基化线性聚苯乙烯树脂红外谱图如图2所示，从图中可以看出，红外谱图在3423c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：所述制备方法以线性聚苯乙烯为原料，通过与氯乙酰氯反应制备线性聚对氯乙酰基苯乙烯，然后对线性聚对氯乙酰基苯乙烯进行改性制备胺基化线性聚苯乙烯树脂。

【技术特征摘要】
1.一种胺基化线性聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：所述制备方法以线性聚苯乙烯为原料，通过与氯乙酰氯反应制备线性聚对氯乙酰基苯乙烯，然后对线性聚对氯乙酰基苯乙烯进行改性制备胺基化线性聚苯乙烯树脂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述线性聚对氯乙酰基苯乙烯通过以下方法制备：取线性聚苯乙烯于单口瓶中，于冰水浴条件下溶于二氯甲烷中，然后加入催化剂和氯乙酰氯，0.5-5.0小时后，停止反应，将反应液倒入稀盐酸中，室温下洗涤至有机相为淡黄色透明液，然后取有机相，用去离子水将其洗至中性，且用硝酸银溶液检测至无氯离子，加入甲醇作为沉淀剂沉淀产物，抽滤洗涤，真空干燥至恒重，得淡黄色固体，即为所述线性聚对氯乙酰基苯乙烯；所述催化剂采用四氯化钛、三氯化铁、或氯化锌；所述二氯甲烷的加入量为每克线性聚苯乙烯加入30-100mL；所述线性聚苯乙烯、催化剂和氯乙酰氯的加入比例为：1.0g：2-20mmol：2-20mmol；所述沉淀剂甲醇的加入量为每克线性聚苯乙烯加入10-40mL。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述反应时间为2小时，催化剂采用四氯化钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超智，顾曙铎，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32