苯乙烯-卤代苯基马来酰亚胺共聚物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及阻燃材料领域，公开了一种苯乙烯

【技术实现步骤摘要】
苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及阻燃材料领域，具体地，涉及一种苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰 亚胺共聚物及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)板是第三代硬质发泡保温材料，从工艺 上它克服聚苯乙烯泡沫(EPS)板繁杂的生产工艺，具有EPS板无法替代的 优越性能。它是由聚苯乙烯树脂及其它添加剂经挤压过程制造出的拥有连续 均匀表层及闭孔式蜂窝结构的板材，是我国普遍推广应用的新型建筑材料， 具有卓越的高强度、抗压性、优良的保温隔热性、质地轻、使用方便、优质 的憎水、防潮性和环保性能、稳定性、防腐性好，成为建筑行业普遍推广的 新型建材。但由于XPS的基础料聚苯乙烯树脂易燃烧，防火性差，所以在 制备XPS板时要加入一定量的阻燃剂，以改善材料的阻燃性能。
[0003]卤代阻燃剂(HFRs)，特别是溴代阻燃剂(BFRs)是当今世界上产量 最大、用途最广的阻燃剂，但添加型卤系阻燃剂是以分子间作用力与基体结 合，容易在基体中迁移扩散到环境中，造成对环境的污染，所以在世界很多 地区已经立法限制非聚合型卤代阻燃剂在某些领域的应用。另一方，添加型 卤系阻燃剂，包括后来发展的无机阻燃剂、磷系阻燃剂等，在使材料获得阻 燃性能的同时，使材料的耐热、熔体强度等性能下降，相容性也难以解决。
[0004]因此，需要设计一种阻燃型苯乙烯系聚合物，解决阻燃剂从基体迁移造 成对环境的污染问题，并具备较高的机械性能，如耐热性能和熔体强度等。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在阻燃保温板用苯乙烯系聚合 物由于阻燃剂的迁移而导致的环境污染、阻燃性降低、以及阻燃剂的加入而 导致苯乙烯系聚合物材料机械性能降低的问题，提供一种苯乙烯
‑
卤代苯基 马来酰亚胺共聚物及其制备方法与应用，该共聚物具有优良的阻燃性能、耐 热性能以及高的重均分子量，并且该共聚物在熔融状态下，具有优异的加工 性能。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰 亚胺共聚物，其特征在于，所述共聚物包含式(1)所示的结构单元A和式 (2)所示的结构单元B；
[0007][0008]其中，R1为H或甲基，R2为H或卤素，R3为H或卤素，R4为H、C1
‑
C5 的直链烷基或异构
烷基、C2
‑
C5的直链烯基或异构烯基，R5、R6和R7各自 独立地为H或卤素；
[0009]以共聚物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为50
‑
95wt％，所述 结构单元B的含量为5
‑
50wt％。
[0010]本专利技术的第二方面提供一种苯乙烯
‑
卤代苯基马来酸酰亚胺共聚物的制 备方法，其特征在于，所述方法包括：在引发剂的存在下，将包含式(4) 所示的单体M1和式(5)所示的单体M2的聚合单体进行聚合反应，即得所 述苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物，
[0011][0012]其中，R1’
为H或甲基，R2’
为H或卤素，R3’
为H或卤素，R4’
为H、C1
‑
C5 的直链烷基或异构烷基、C2
‑
C5的直链烯基或异构烯基，R5’
、R6’
和R7’
各自 独立地为H或卤素；
[0013]以单体M1和单体M2的总重量为基准，所述单体M1的用量为50
‑
95wt％， 所述单体M2的用量为5
‑
50wt％。
[0014]本专利技术的第三方面提供由上述方法制得的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酸酰亚 胺共聚物。
[0015]本专利技术第四方面提供上述苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物在阻燃保 温板中的应用。
[0016]通过上述技术方案，本专利技术所提供的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚 物及其制备方法与应用获得以下有益的效果：
[0017]本专利技术所提供的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酸酰亚胺共聚物具有优良的阻燃 性能，耐热性能，其重均分子量能达到15万以上，并且其分子链具有长支 链结构，使分子链之间的缠结能力提高，可显著提升材料在熔融状态下的加 工性能，在挤出发泡过程中具备优良的气孔成型能力。
[0018]此外，本专利技术所提供的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酸酰亚胺共聚物的制备方 法工艺流程简单，易于操作。采用多级反应器可使装置生产平稳，单程转化 率高，有效降低运行成本。
附图说明
[0019]图1为本专利技术所述的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酸酰亚胺共聚物的制备工艺 流程图。
[0020]附图标记说明
[0021]X101
‑
第一静态混合器；R101
‑
第一反应器；R102
‑
第二反应器；R103
‑ꢀ
第三反应器；R104
‑
第四反应器；P101/P102/P103/P104
‑
聚合液输送泵；E201
‑ꢀ
闪蒸前加热器；V201
‑
第一闪蒸罐；V202
‑
第二闪蒸罐。
具体实施方式
[0022]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这 些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各 个范围的端点值之
间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点 值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视 为在本文中具体公开。
[0023]本专利技术第一方面提供一种苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物，其特征 在于，所述共聚物包含式(1)所示的结构单元A和式(2)所示的结构单元 B；
[0024][0025]其中，R1为H或甲基，R2为H或卤素，R3为H或卤素，R4为H、C1
‑
C5 的直链烷基或异构烷基、C2
‑
C5的直链烯基或异构烯基，R5、R6和R7各自 独立地为H或卤素；
[0026]以共聚物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为50
‑
95wt％，所述 结构单元B的含量为5
‑
50wt％。
[0027]本专利技术中，包含结构单元A和结构单元B的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚 胺共聚物具有优异的阻燃性能和耐热性能。
[0028]进一步地，该苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物的分子链上具有长支 链结构，使分子链之间的缠结能力提高，可显著提升材料在熔融状态下的加 工性能，在挤出发泡过程中具备优良的气孔成型能力。
[0029本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物，其特征在于，所述共聚物包含式(1)所示的结构单元A和式(2)所示的结构单元B；其中，R1为H或甲基，R2为H或卤素，R3为H或卤素，R4为H、C1
‑
C5的直链烷基或异构烷基、C2
‑
C5的直链烯基或异构烯基，R5、R6和R7各自独立地为H或卤素；以共聚物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为50
‑
95wt％，所述结构单元B的含量为5
‑
50wt％。2.根据权利要求1所述的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物，其中，式(1)中，R1为甲基、R2和R3为H，R4为H、C1
‑
C4的直链烷基或异构烷基、C2
‑
C4的直链烯基或异构烯基；优选地，式(1)中，R1为H，R2为H或卤素，R3为H或卤素；优选地，式(2)中，R5、R6和R7为卤素，优选为Br。3.根据权利要求1或2所述的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物，其中，以共聚物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为60
‑
90wt％，所述结构单元B的含量为10
‑
50wt％；优选地，以共聚物的总重量为集装，所述结构单元A的含量为60
‑
80wt％，所述结构单元B的含量为15
‑
40wt％。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物，其中，所述共聚物还包括式(3)所示的结构单元C；R8为H或甲基，R9为H、
‑
CN、
‑
COOR
10
或
‑
CONHR
11
，其中，R
10
为C1
‑
C5的直链烷基、支链烷基或环烷基、C6
‑
C10的芳香基，R
11
为H或甲基；优选地，以共聚物的总重量为基准，所述结构单元C的含量为10wt％以下。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物，其中，所述共聚物的重均分子量Mw1为万以上，优选为18万以上；优选地，所述共聚物的绝对分子量Mw2与重均分子量Mw1的比值Mw2/Mw1为1.05
‑
2.5，优选为1.2
‑
1.4。6.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物，其中，所述共聚物的熔体强度为0.15N以上，优选为0.20N以上。7.一种苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
在引发剂的存在下，将包含式(4)所示的单体M1和式(5)所示的单体M2的聚合单体进行聚合反应，即得所述苯乙烯
‑
卤代苯基马来酰亚胺共聚物，其中，R1’
为H或甲基，R2’
为H或卤素，R3’
为H或卤素，R4’
为H、C1
‑
C5的直链烷基或异构烷基、C2
‑
C5的直链烯基或异构烯基，R5’
、R6’
和R7’
各自独立地为H或卤素；以单体M1和单体M2的总重量为基准，所述单体M1的用量为50
‑
95wt％，所述单体M2的用量为5
‑
50wt％。8.根据权利要求7所述的方法，其中，式(4)中，R1’
为甲基、R2’
和R3’
为H，R4’
为H、C1
‑
C4的直链烷基或支链烷基、C2
‑
C4的直链烯基或支链烯基；优选地，式(4)中，R1’
为H，R2’
为H或卤素，R3’
为H或卤素；优选地，式(5)中，R5’
、R6’
和R7’
为卤素，优选为Br。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，以聚合单体的总重量为基准，所述单体M1的用量为60
‑
90wt％，所述单体M2的用量为10
‑
50wt％；优选地，以聚合单体的总重量为基准，所述单体M1的用量为60
‑
80wt％，所述单体M2的用量为15
‑
40wt％。10.根据权利要求7
‑
9中任意一项所述的方法，其中，所述聚合单体还包括式(6)所示的单体M3，其中，R8’
为H或甲基，R9’
为H、
‑
CN、
‑
COO...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯维，张晓尘，宋文波，代增悦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：