苯乙烯或取代苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及下列结构所示的（取代）苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂及其制备方法，该季铵盐是将（取代）苯乙烯均聚或与共聚单体共聚形成直链聚合物，在良溶剂中与环氧乙烷进行傅克反应，在直链聚合物的苯环上引入羟乙基，再用适当的卤化剂卤化，形成α－卤代乙基，然后与叔胺反应，从而形成分子量从４００至２０００００的大分子季铵盐。该大分子季铵盐可以形成高分子永久型抗静电剂或杀菌剂，用于ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＡＢＳ等高分子材料的抗静电以及杀菌用途。

【技术实现步骤摘要】
苯乙烯或取代苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂及其制备方法
本专利技术涉及抗静电剂或杀菌剂领域，特别是涉及(取代)苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂及其制备方法。
技术介绍
高分子材料具有优异的综合性能，被广泛应用于交通运输、  电子电气、国防工业等领域。但高分子材料体积电阻率很大，在使用过程中易产生并带上静电，存在潜在危害。抗静电高分子材料是随着聚合物应用范围的日益广泛而发展起来的。由于聚合物大多是良好的绝缘材料，以它们为基体的塑料、纤维、橡胶等无法应用于防尘、防爆等场合。为了改变这种状况，消除静电所带来的危害，国内外开始研制抗静电聚合物材料并取得很大进展。抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂，添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法。常见的抗静电剂有阳离子型、阴离子型、非离子型、两性离子型、永久性高分子型。其中，阳离子季铵盐型的大分子还具有杀菌的作用，同时可用于杀菌剂。许多亲水性聚合物由于其抗静电效能相对较好且稳定持久，而被称为“永久性”抗静电剂。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
苯乙烯或取代苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂，其特征在于化学结构式为：＊＊＊其中Ｘ是共聚单体，为乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸－α－羟乙酯、丙烯酸－β－羟乙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸－α－羟乙酯、甲基丙烯酸－β－羟乙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、顺丁烯二酸酐或丙烯腈，共聚单体Ｘ可以一种或多种，形成二元或多元聚合物，共聚单体与苯乙烯或取代苯乙烯的摩尔比率为１∶１０至１０∶１；ｎ是２至２００整数，形成苯乙烯或取代苯乙烯均聚物或共聚物的混合物；ｍ是１、２或３的整数，在苯环的邻位和／或对位形成１至３个取代；Ｒ取代基...

【技术特征摘要】
1、苯乙烯或取代苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂，其特征在于化学结构式为：其中X是共聚单体，为乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-α-羟乙酯、丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、顺丁烯二酸酐或丙烯腈，共聚单体X可以一种或多种，形成二元或多元聚合物，共聚单体与苯乙烯或取代苯乙烯的摩尔比率为1∶10至10∶1；n是2至200整数，形成苯乙烯或取代苯乙烯均聚物或共聚物的混合物；m是1、2或3的整数，在苯环的邻位和/或对位形成1至3个取代；R取代基为氢、甲基、乙基、氯甲基、溴甲基、羟甲基、卤素、硝基、苯基、苄基、甲氧基、乙氧基、叔丁氧基、甲硫基、乙硫基、丙硫基、苯硫基、对甲基苯硫基、羧基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙烯氧基羰基、甲基丙烯氧基羰基或磺酸基；式中Y负离子是季铵盐的反离子，为氯离子、溴离子；R1、R2和R3分别为C1～C24烷基、苄基、牛油基、氢化牛油基、椰油基、氢化椰油基、油基、瓜尔胶羟丙基、聚丙氧基、牛油酰胺基乙基、异硬脂酰胺基丙基、蓖麻油酰胺基丙基、乙烯基吡咯烷酮-甲基丙烯酰胺基丙基或烷基咪唑啉基，R1、R2和R3可相同或不同，八个碳原子以上的烷基只能同时有一个存在于分子中；在苯乙烯或取代苯乙烯聚合物分子链的主链上，接枝1-3n个含季铵盐部分，形成分子量400-200000的混合物。2、根据权利要求1的苯乙烯或取代苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂，其特征在于所述X为乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或丙烯腈；所述R1、R2和R3分别为甲基、乙基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、异十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十四烷基、苄基、牛油基、氢化牛油基、椰油基、氢化椰油基、油基、瓜尔胶羟丙基、聚丙氧基、牛油酰氨基乙基、异硬脂酰胺基丙基、蓖麻油酰胺基丙基或乙烯基吡咯烷酮-甲基丙烯酰胺基丙基；所述苯乙烯或取代苯乙烯共聚物为无规共聚物、嵌段共聚物或交替共聚物。3、根据权利要求1的苯乙烯或取代苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂，其特征在于所述取代苯乙烯为甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、异丙基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、溴甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、丙烯氧基羰基苯乙烯或甲基丙烯氧基羰基苯乙烯。4、一种权利要求1或2或3的苯乙烯或取代苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂的制备方法，包括下列步骤：(1)聚合物的制备在装有有机溶剂的带搅拌容器中，在过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈存在下，于50-90℃加入苯乙烯或取代苯乙烯，共聚单体，反应时间0.5-6小时，控制过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈与苯乙烯或取代苯乙烯、共聚单体的摩尔比率为0.002∶1至0.1∶2，得到分子量为400-50000，n＝2-200的苯乙烯或取代苯乙烯均聚或共聚物；或者通过苯乙烯或取代苯乙烯、与共聚单体在有机锂存在下进行阴离子聚合，制备苯乙烯或取代苯乙烯均聚物或共聚物，其中有基锂与苯乙烯或取代苯乙烯、共聚单体的摩尔比率为0.0025∶1至0.25∶1；共聚单体与苯乙烯或取代苯乙烯的摩尔比为1∶10至10∶1；(2)乙氧基化及卤化在带有搅拌的容器中，加入步骤(1)所得苯乙烯或取代苯乙烯均聚物或共聚物，并加入苯乙烯或取代苯乙烯均聚物或共聚物的良溶剂，在0-100℃下，加入催化量的路易斯酸，然后通入环氧乙烷，其中环氧乙烷与聚合物的摩尔比率为：0.1∶1至3∶1；再用稀盐酸水解产物，并用水洗涤有机层，用无水硫酸镁干燥有机层；过滤去除干燥剂，将有机相转移至带有搅拌和卤化氢气体吸收装置的容器中并加入卤化剂，其中卤化剂与环氧乙烷摩尔比为1∶1，在50℃至回流温度下，反应1-10小时，冷却，反应物先后用稀的氢氧化钠水溶液中和至中性，然后用水洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂后可以得到苯乙烯或取代苯乙烯均聚物或共聚物的卤化物；(3)季铵化在带有搅拌的容器中，加入步骤(2)所得苯乙烯或取代苯乙烯均聚物或共聚物的卤化物，并加入苯乙烯或取代苯乙烯均聚或共聚物的卤化物的良溶剂，和相应的叔胺，其中所述叔胺和苯乙烯或取代苯乙烯均聚物或共聚物上卤素的量摩尔比为1∶1，在室温至250℃反应2-48小时后，压滤，滤饼用少量溶剂和水的混合物冲洗两次，干燥，可得白色苯乙烯或取代苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂。5、根据权利要求4的苯乙烯或取代苯乙烯聚合物型季铵盐抗静电剂或杀菌剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊伟，薛奇，车波，
申请(专利权)人：常州鼎蓝绿色化学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：32[]