三元共聚物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种三元共聚物及其制备方法。该三元共聚物具有如下所示结构特征。该三元共聚物的反应活性高，且不会发生支化反应，应用于聚酯的增黏，能够较传统的扩链剂更大幅度的提高聚酯的黏度。

Terpolymer and its preparation

The invention relates to a terpolymer and a preparation method thereof. The terpolymer has the following structural features. The terpolymer has high reactivity and no branching reaction. It can be applied to the tackifier of polyester, which can greatly improve the viscosity of polyester compared with the traditional chain extender.

【技术实现步骤摘要】
三元共聚物及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种三元共聚物及其制备方法。
技术介绍
聚酯是指主链上主要由酯基组成的高分子聚合物，目前主要包括非生物基热塑性聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，以及生物基聚酯如聚乳酸(PLA)等。聚酯广泛应用于包装、电子电器、医疗卫生、建筑和汽车等领域。近年来，随着环境污染问题的不断放大，非降解聚酯的回收利用以及可降解聚酯的加工生产逐渐成为了研究的热点。但是，在加工和回收的过程中，由于水解和热解会导致聚酯的相对分子质量下降，力学性能不能满足塑料制品的要求。因此，如何提高聚酯的相对分子质量和黏度受到越来越多的关注。聚酯增黏技术主要分为三类：固相缩聚、熔融缩聚和化学增黏。固相缩聚反应温度低，但对设备要求高；熔融缩聚易产生热降解，难以得到相对分子质量高的聚酯；化学增黏是一种改进的熔融缩聚，在熔融过程中加入扩链剂达到快速高效增黏的目的。扩链剂是具有反应活性的双官能团或多官能团的物质，可以与聚酯的端羧基和端羟基反应，使聚酯的相对分子质量成倍增长，采用化学扩链法进行增黏具有快速增黏、工艺流程短、设备投资少和操作方便等优点，成为聚酯加工中常用的增粘技术。但是，由于聚酯分子内具有多种反应活性不同的官能团，传统的扩链剂还存在反应活性较低的问题，难以大幅提高聚酯的黏度。另外，部分扩链剂还会使聚酯产生支化结构，或增加不利于聚酯回收应用的基团含量，如羧基等。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种三元共聚物。该三元共聚物与聚酯端基的反应活性高，且不会发生支化反应，应用于聚酯的增黏，能够较传统的扩链剂更大幅度的提高聚酯的黏度。一种三元共聚物，具有如下所示结构特征：其中，x＝1-40，y＝1-20，z＝1-20；R1、R2、R3、R4和R5分别独立的选自氢基和C1～C5烷基中的一种。在其中一个实施例中，x＝10-30，y＝5-15，z＝5-15。在其中一个实施例中，R1、R2、R3、R4和R5分别独立的选自氢基、甲基和乙基中的一种。本专利技术还提供一种三元共聚物的制备方法，采用苯乙烯衍生物单体、丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体和顺丁烯二酸酐衍生物单体进行共聚反应。在其中一个实施例中，所述苯乙烯衍生物单体选自苯乙烯、甲基苯乙烯和对乙基苯乙烯中的至少一种。在其中一个实施例中，所述顺丁烯二酸酐衍生物单体选自马来酸酐和二甲基马来酸酐中的至少一种。在其中一个实施例中，所述丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体选自丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。在其中一个实施例中，所述苯乙烯衍生物单体、丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体和顺丁烯二酸酐衍生物单体的摩尔比为1-40:1-20:1-20。在其中一个实施例中，所述的三元共聚物的制备方法包括如下步骤：先将所述苯乙烯衍生物单体、所述顺丁烯二酸酐衍生物单体与有机溶剂混合，搅拌溶解；然后加入所述丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体和引发剂的混合物，进行共聚反应。在其中一个实施例中，所述共聚反应的条件包括：于85-95℃反应3-5h。在其中一个实施例中，所述有机溶剂选自丁酮、甲苯、苯和二甲苯中的至少一种。在其中一个实施例中，所述引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的至少一种。在其中一个实施例中，所述的三元共聚物的制备方法还包括纯化步骤：将经所述共聚反应得到的反应液加入至惰性溶剂中，收集固体物；所述惰性溶剂选自甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮和四氢呋喃中的至少一种。本专利技术还提供一种聚酯增黏方法，采用扩链剂对聚酯进行增黏，所述扩链剂选自所述的三元共聚物和所述的制备方法制备得到的三元共聚物中的一种。在其中一个实施例中，以占所述聚酯的重量百分比计，所述扩链剂的添加量为0.05～2％。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的三元共聚物，在主链中结合了苯烯基链段、烯基酸缩水甘油醚链段和烯基二酸酐链段，各链段的活性基团能够与聚酯端基进行有效反应，增黏活性高，且不会发生支化反应，从而更有利于聚酯黏度的提升。将该三元共聚物应用于聚酯的增黏，能够较传统的扩链剂更大幅度的提高聚酯的黏度，也不会增加不利于聚酯回收应用的基团含量，如羧基等，使增黏后的聚酯具有更为广泛的应用前景。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的三元共聚物及其制备方法作进一步详细的说明。本专利技术实施例提供一种三元共聚物，具有如下所示结构特征：其中，x＝1-40，y＝1-20，z＝1-20；R1、R2、R3、R4和R5分别独立的选自氢基和C1～C5烷基中的一种。上述三元共聚物是一种新型扩链剂，能够应用于聚酯增黏技术。在聚酯增黏的过程中，其中的苯烯基链段、烯基酸缩水甘油醚链段和烯基二酸酐链段具有多功能反应活性，能够与聚酯的端基(端羟基、端羧基)进行有效反应，同时链增长倾向于往直链方向进行，不会发生支化反应，使聚酯的黏度可以大幅提升，也不会增加不利于聚酯回收应用的基团含量，如羧基等，使增黏后的聚酯具有更为广泛的应用前景。同时，该三元共聚物的链段比例和取代基团设置合理，便于制备，反应条件可控，适用于大规模生产应用。作为优选地，x＝10-30，y＝5-15，z＝5-15。作为优选地，R1、R2、R3、R4和R5分别独立的选自氢基、甲基和乙基中的一种。该三元共聚物的制备方法，可为采用苯乙烯衍生物单体、丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体和顺丁烯二酸酐衍生物单体进行共聚反应制成。具体地，所述共聚反应为溶液自由基聚合。在其中一个具体的实施例中，所述苯乙烯衍生物单体选自苯乙烯、甲基苯乙烯和对乙基苯乙烯中的至少一种。所述顺丁烯二酸酐衍生物单体选自马来酸酐和二甲基马来酸酐中的至少一种。所述丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体选自丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。采用前述三种单体可使制备方法的工艺稳定，可控性高，保证制得的三元共聚物的增黏特性好。在其中一个具体的实施例中，所述苯乙烯衍生物单体、丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体和顺丁烯二酸酐衍生物单体的摩尔比为1-40:1-20:1-20。在其中一个具体的实施例中，所述的三元共聚物的制备方法包括如下步骤：先将所述苯乙烯衍生物单体、所述顺丁烯二酸酐衍生物单体与有机溶剂混合，搅拌溶解；然后加入所述丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体和引发剂的混合物，进行共聚反应。按照该投料顺序进行三种单体的投料，有利于各链段分布的均匀性，保证制得的三元共聚物的增黏特性好。在其中一个具体的实施例中，所述共聚反应的条件包括：于85-95℃反应3-5h。在该条件下进行共聚反应，能够提高反应的速率，有利于其工业化生产。在其中一个具体的实施例中，所述引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的至少一种。采用该引发剂进行共聚反应，能够提高反应的速率，有利于其工业化生产。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元共聚物，其特征在于，具有如下所示结构特征：/n

【技术特征摘要】
1.一种三元共聚物，其特征在于，具有如下所示结构特征：



其中，x＝1-40，y＝1-20，z＝1-20；
R1、R2、R3、R4和R5分别独立地选自氢基和C1～C5烷基中的一种。


2.根据权利要求1所述的三元共聚物，其特征在于，x＝10-30，y＝5-15，z＝5-15。


3.根据权利要求1或2所述的三元共聚物，其特征在于，R1、R2、R3、R4和R5分别独立地选自氢基、甲基和乙基中的一种。


4.一种三元共聚物的制备方法，其特征在于，采用苯乙烯衍生物单体、丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体和顺丁烯二酸酐衍生物单体进行共聚反应。


5.根据权利要求4所述的三元共聚物的制备方法，其特征在于，所述苯乙烯衍生物单体选自苯乙烯、甲基苯乙烯和对乙基苯乙烯中的至少一种。


6.根据权利要求4所述的三元共聚物的制备方法，其特征在于，所述顺丁烯二酸酐衍生物单体选自马来酸酐和二甲基马来酸酐中的至少一种。


7.根据权利要求4所述的三元共聚物的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体选自丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。


8.根据权利要求4所述的三元共聚物的制备方法，其特征在于，所述苯乙烯衍生物单体、丙烯酸缩水甘油酯衍生物单体和顺丁烯二酸酐衍生物单体的摩尔比为1-40:1-20:...

【专利技术属性】
技术研发人员：余波，王维，余吕宏，叶静怡，钱玉英，
申请(专利权)人：广州华新科智造技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44