專利名稱：一種四元無規(guī)共聚物及其合成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種四元無規(guī)共聚物及其合成方法，特別是涉及一種以苯乙烯、對氯甲基苯乙烯、烷基丙烯酸酯類單體和丙烯酸酯類單體為原料合成四元無規(guī)共聚物的方法。
背景技術：
傳統的交聯聚苯乙烯樹脂由于其有效的分離過程而被廣泛用于各種吸附劑和離子交換的起始原料。但是大體積側基苯環(huán)的無規(guī)排列決定了其物理化學性質，如透明度高、 剛度大、玻璃化溫度高、性脆、沖擊強度較低等，其制品有由于內應力而易自行開裂的缺點。 而加入甲基丙烯酸甲酯可以改善其力學性能。丙烯酸丁酯玻璃化溫度較低，是一種軟單體， 可以起到增韌作用，如其含量較高，則成膜性好，但產品強度低，形成的膜表面極易被劃傷和污染。此外，采用產率較高、效果較好的有機化學功能基反應，如磺化反應、Mannich反應、氯甲基化反應等引入功能基團，進一步制成離子交換樹脂，可廣泛應用于工業(yè)有機廢水的處理、電化學合成、燃料電池、分離、傳感器以及水電解等多個領域。但是氯甲基化反應原料氯甲醚及二氯甲醚有強烈的致癌作用，早在1967年這兩種原料在國際上就已經被禁止使用。另外，高分子由于空間位阻效應，在反應速度及產率上不如低分子，而且氯甲基化反應過程中，由于氯甲基化的苯環(huán)與相鄰大分子鏈上未取代的苯環(huán)間會發(fā)生副交聯反應，形成副交聯鍵，減小了氯甲基化程度，使樹脂結構復雜化。氯甲基苯乙烯聚合法以含甲基的苯乙烯為單體與二乙烯苯共聚得到氯甲基共聚體，然后進一步胺化制得陰離子交換樹脂。1962年由McMaster首先提出使用該法制備陰離子交換樹脂，但直到70年代才得到人們的重視，近年來關于它的研究持續(xù)未斷，這種方法避免了使用氯甲醚，消除了亞甲基的附加交聯及金屬催化劑的污染等問題。
發(fā)明內容
針對以上現有技術的不足，本發(fā)明采用四元自由基聚合的方法，直接采用對氯甲基苯乙烯為原料與苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯共聚(與苯乙烯、烷基丙烯酸酯類單體和丙烯酸酯類單體共聚)制備了四元無規(guī)共聚物。通過共用這幾種物質，調整比例，使其綜合性能較為理想，應用范圍也大大增加。本發(fā)明的一種四元無規(guī)共聚物，具有如下分子結構通式
權利要求
CN 102190755 A權利要求書1/2頁
1. 一種四元無規(guī)共聚物，其特征是具有如下分子結構通式
2. —種四元無規(guī)共聚物的合成方法，其特征是包括以下步驟在裝有回流冷凝管的容器中，加入苯乙烯、對氯甲基苯乙烯、烷基丙烯酸酯類單體和丙烯酸酯類單體，其中苯乙烯占四種單體總量的摩爾含量為10% 30%，對氯甲基苯乙烯占四種單體總量的摩爾含量為10% 30%，烷基丙烯酸酯類單體占四種單體總量的摩爾含量為20% 40%，丙烯酸酯類單體占四種單體總量的摩爾含量為20% 40%，并倒入與總單體等體積的溶劑中，通N2氣同時進行攪拌，在通隊氣十分鐘后，加入引發(fā)劑，引發(fā)劑的加入量占總單體的摩爾分數為1 2%，反應在N2氣氣氛中50 80°C油浴加熱34 36h，反應完成后揮發(fā)溶劑，待溶劑揮發(fā)后將產物置于50 60°C真空烘箱中干燥M 48h，即得到四元無規(guī)共聚物，其分子結構通式為
3.如權利要求2所述的一種四元無規(guī)共聚物的合成方法，其特征在于，所述的烷基丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙基丙烯酸乙酯或丙基丙烯酸丙酯。
4.如權利要求2所述的一種四元無規(guī)共聚物的合成方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯類單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丙酯。
5 .如權利要求2所述的一種四元無規(guī)共聚物的合成方法，其特征在于，所述的溶劑為甲苯、四氫呋喃、氯仿、DMSO或DMF。
6.如權利要求2所述的一種四元無規(guī)共聚物的合成方法，其特征在于，所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯或過硫酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四元無規(guī)共聚物及其合成方法，特別是涉及一種以苯乙烯、對氯甲基苯乙烯、烷基丙烯酸酯類單體和丙烯酸酯類單體為原料合成四元無規(guī)共聚物的方法。其中直接采用對氯甲基苯乙烯為原料，避免了使用氯甲醚，消除了亞甲基的附加交聯及金屬催化劑的污染等問題。所選的功能性單體烷基丙烯酸酯類和丙烯酸酯類起到了改善共聚物力學性能、增強增韌的作用。幾種物質調整比例，得到的共聚物綜合性能優(yōu)異，應用范圍也大大增加。
文檔編號C08F212/14GK102190755SQ201110089458
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者楊成然, 王華平, 王彪, 王曉輝 申請人:東華大學