一种三元共聚树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种三元共聚树脂及其制备方法，该三元共聚树脂包括以下组分及含量：芳香族乙烯基单体５０ｗｔ％～８５ｗｔ％；丙烯腈系单体１０ｗｔ％～４０ｗｔ％；甲基丙烯酸缩水甘油酯（ＧＭＡ）０．５ｗｔ％～３０ｗｔ％，采用悬浮聚合工艺制得三元共聚树脂。与现有技术相比，本发明专利技术共聚树脂中甲基丙烯酸缩水甘油酯的含量和加入量接近，直接聚合引入环氧官能团，共聚物组成易控制，生产成本低，反应以水为介质，减少环境污染，可用于塑料（如ＰＡ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＢＴ等）的扩链剂、合金（如ＰＣ／ＡＢＳ、ＰＢＴ／ＡＢＳ等）的消光剂及合金（如ＡＢＳ／ＰＢＴ、ＡＢＳ／ＰＥＴ等）的相容剂。本发明专利技术具有工艺合理、使用方便、成本低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及，具 体涉及一种由芳香族乙烯基单体、丙烯腈系单体和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚而成的三元 共聚树脂及其制备工艺。
技术介绍
众所周知，单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl Methacrylate，GMA)由于其 分子内既含有碳碳双键，又含有环氧基团，所以既可进行自由基型反应，又可进行离子型反 应，因此具有很高的反应活性。活泼的环氧基团，作为一种功能单体，常与其他单体进行共 聚合，制备具有各种功能的高分子微球材料，或直接利用共聚物微球表面的环氧基团作为 功能基团，作进一步的大分子反应，制备含有其他功能单体的微球材料。含GMA的聚合物微球在众多领域用途广泛，但传统的研究和应用领域主要集中 在1、合成方面，主要用作反应性热塑弹性和热固性丙烯酸涂料树脂的共聚单体。2、改性方面，主要用于多种涂料，胶粘剂，塑料合金的改性剂。如改性的热固性丙烯酸涂料，聚氯乙稀涂料，醇酸树脂等这些涂料均具有更好的 耐水性和成膜性。而改性的胶粘剂和无纺布涂料粘接性，耐水性和耐溶剂性更好。在涂料 领域，甲基丙烯酸缩水甘油酯属油性较大的功能单体，能很好地与其他丙烯酸酯单体共聚， 在聚合物中该类单体的含量和分布易于控制，可制成各种丙烯酸粉末涂料。3、医药领域，可用作分离介质或粘接剂。如可用于生物活性物质的固定化、催化剂 的载体、色谱固定相、吸附树脂、生物大分子的分离及药物释放等等。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制备工艺合理、 使用方便、成本低廉的三元共聚树脂及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种三元共聚树脂，其特征在于，该 三元共聚树脂包括以下组分及含量芳香族乙烯基单体50wt% 85wt%;丙烯腈系单体10wt% 40wt%;甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA) 0. 5wt% 30wt%。所述的三元共聚树脂的数均分子量为50000 90000，235°C /2. 16kg的熔体指数 为 5 15g/10min。所述的芳香族乙烯基单体包括苯乙烯系单体，所述的丙烯腈系单体包括丙烯腈单 体或a-甲基丙烯腈单体，所述的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的用量为2wt% 25wt%。所述的苯乙烯系单体包括苯乙烯单体、a-甲基苯乙烯单体、a-氯苯乙烯单体 或P-甲基苯乙烯单体，所述的丙烯腈系单体为丙烯腈单体，所述的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的用量为2wt% 20wt%。所述的苯乙烯系单体为苯乙烯单体。一种三元共聚树脂的制备方法，其特征在于，该方法采用悬浮聚合工艺，包括以下 步骤(1)以单体总重量为100%做基准，将芳香族乙烯基单体50wt% 85wt%的一部 分、丙烯腈系单体10wt% 40衬％的一部分、分子量调节剂0. lwt% 、油溶性引发 剂0. lwt%~ lwt%、分散剂0. lwt%~ 3wt%、助分散剂0. 001wt% 0. lwt%、与单体总重 量比为1 2. 5 1的去离子水混合于反应釜中，于搅拌下升温至65 80°C，反应0. 5 2小时；(2)将剩余的芳香族乙烯基单体、丙烯腈系单体和占单体总量0. 5wt% 30wt% 的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)混合，且在0.5 2小时内，滴加于上述反应釜中；(3)再继续反应0. 5 3小时，升温至95°C熟化0. 5 2小时；(4)出料于储料槽中，过滤并用去离子水清洗1 5次，将所得滤饼于90°C下干燥 至恒重，过筛，得到三元共聚树脂。所述的单体总重量是芳香族乙烯基单体、丙烯腈系单体和甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)的重量之和。所述的分子量调节剂为十二烷基硫醇；所述的油溶性引发剂为偶氮二异丁腈 (AINBN)或过氧化二异丙苯(DCP)；所述的分散剂包括有机分散剂和无机分散剂，有机分散 剂的用量为单体总量的0. lwt% 0. 5wt%，无机分散剂的用量为单体总量的0. 8wt% 1.5wt% ；所述的助分散剂为十二烷基苯磺酸钠(DP)或十二烷基硫酸钠(DBS)。所述的分散剂为活性磷酸钙(TPC)、羟乙基纤维素(CMC)或聚乙烯醇(PVA)。所述的分散剂为活性磷酸钙(TPC)。与现有技术相比，本专利技术的三元共聚树脂采用悬浮法制备，悬浮聚合是由烯类单 体制备高聚物的重要方法之一，由于用水为分散介质，聚合热可以迅速排除，因而反应温度 容易控制，生产工艺简单，制成的成品呈均勻的颗粒状，产品不经过造粒可直接成型加工和 应用。本专利技术的悬浮聚合工艺，首先将引发剂、调节剂溶于单体相，而单体相则在强剪切 下分散于分散介质水中，单体液滴构成分散相，水构成连续相。处于分散相的单体(液滴) 与最终由其形成的聚合物与分散介质(连续相)的溶解性通常很低。单体相(或分散相) 的体积分数通常在0. 1-0.5。聚合反应可以在低体积份数下进行，但是太低的体积份数会导致产率太低。高体 积份数下，连续相太少，不足以填充分散的液滴之间的空间。这样由于单体液滴没有得到充 分的分离，加上聚合物粒子因为在聚合单体未反应结束之前，粒子很软没有硬化，很容易粘 连在一起导致爆聚反应发生。正常状态下，液滴彼此间因为分散相的存在充分而彼此孤立， 聚合就在每个独立的液滴内部进行自由基聚合。悬浮聚合过程一般是单体在剪切作用下分散成液滴，稳定悬浮在分散剂水溶液 中，采用油溶性引发剂，在液滴中进行聚合，每个单体液滴类似于本体聚合体系，其聚合化 学与本体聚合相同，在对反应器的要求方面，悬浮聚合一般要求反应器具有剪切分散、循环 混合、传热和悬浮等功能。具体到本研究的三元共聚物聚合搅拌转速并不是越高越好，搅拌在悬浮聚合中的作用有两个方面，一方面是剪切分散，另一方面则由于搅拌产生的湍流，会 引起液滴的聚并。在悬浮聚合反应初期，存在一个分散相稳定区，也就是说，在一个合适的 搅拌转速范围内，分散液滴处于一种稳定状态，过高或过低，分散相液滴都不稳定。如果一 开始，分散相就不稳定，在聚合进行到体系粘度增大，聚并占优势时，势必发生结块，导致体 系失稳而爆聚，这种情况尤其多发生在悬浮剂活性不是很高的情况下。聚合釜的桨型以斜桨和透平桨为好，3L聚合釜搅拌转速以400 600rpm为好。悬 浮聚合的放大一般以单位体积功率Pv及循环次数Nc为准则。在3L聚合釜试验结果的基础 上，以Pv为放大准则，结合大量的试验经验，确定30L聚合釜的搅拌转速为180 220rpm。悬浮聚合通常还需要加入少量稳定剂，以阻止在聚合过程中粘度不断增大的小液 滴彼此粘合在一起，使聚合物以圆形颗粒状分散，保持聚合体系稳定。最初乳化的液滴以及 由此而成的聚合物颗粒两者的尺寸分布，就取决于液滴的分裂与液滴的融合这两种状态之 间的平衡。而这种平衡反过来受控于搅拌桨的类型，剪切速度，以及所用的稳定剂的种类与 浓度。总而言之，悬浮聚合实质上是借助于较强的搅拌和悬浮剂的作用，将单体分散在 与单体不相溶的介质中，单体以小液滴的形式进行本体聚合，在每个小液滴内，单体的聚合 过程与本体聚合相似。由于单体在体系中在强力搅拌和悬浮剂的双重作用下被分散成细小 的液滴，因此悬浮聚合又有其独特之处，即散热面积大，故解决了在本体聚合中不易散热的 问题。缺点是由于采用分散剂，应对最后产物分离、清洗，才能得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三元共聚树脂，其特征在于，该三元共聚树脂包括以下组分及含量：　　芳香族乙烯基单体　５０ｗｔ％～８５ｗｔ％；　　丙烯腈系单体　１０ｗｔ％～４０ｗｔ％；　　甲基丙烯酸缩水甘油酯（ＧＭＡ）　０．５ｗｔ％～３０ｗｔ％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田冶，段春来，辛敏琦，李荣群，
申请(专利权)人：上海日之升新技术发展有限公司，上海锦湖日丽塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]