本發(fā)明涉及有機(jī)聚合物領(lǐng)域,具體涉及一種聚硝基苯乙烯。
背景技術(shù):
聚苯乙烯(PS)的苯環(huán)易于發(fā)生功能化反應(yīng)(如硝化、磺化等),苯環(huán)上的氫原子被硝基取代即為聚硝基苯乙烯,還原硝基則生成聚胺基苯乙烯。這類(lèi)功能高分子在自組裝、生物醫(yī)用高分子、水處理、離子交換樹(shù)脂、鰲合劑、固定化催化劑和染料等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。 Bachman等最早將PS通過(guò)硝化、還原、重氮化和偶合四步反應(yīng)(簡(jiǎn)稱(chēng)NRDC反應(yīng)路線(xiàn))制備了偶氮聚合物。此類(lèi)聚硝基苯乙烯的合成采用交聯(lián)PS基體,反應(yīng)界面小,硝化率不高且最終產(chǎn)物不溶,影響了功能化反應(yīng)產(chǎn)率,也限制了它們?cè)诳扇苄苑矫娴膽?yīng)用。
張晶等改進(jìn)了NRDC反應(yīng)路線(xiàn),以間硝基甲苯為溶劑對(duì)非交聯(lián)PS進(jìn)行硝化得到較高的硝化率,但間硝基甲苯價(jià)格高影響了此研究在工業(yè)上的應(yīng)用。Kim等將PS硝化、還原制備了聚氨基苯乙烯,作為功能高分子膜的基礎(chǔ)材料。可見(jiàn)聚硝基苯乙烯已成為各種功能高分子的中間材料,其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響功能高分子材料的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種聚硝基苯乙烯的制備方法。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
向經(jīng)過(guò)干燥處理的攪拌缸中加入20~40重量份酸和30~40重量份溶劑,然后開(kāi)啟攪拌1h,冷卻至0℃,緩慢滴入定量的100重量份苯乙烯單體,攪拌3h,滴加入無(wú)水乙醇終止反應(yīng),,將產(chǎn)物經(jīng)過(guò)過(guò)濾得到無(wú)色晶體的產(chǎn)物。將產(chǎn)物用去離子水洗,后干燥到恒重。其化學(xué)反應(yīng)式如下:
進(jìn)一步,所述的酸為發(fā)煙硝酸、發(fā)煙硝酸與濃硫酸的混合物、發(fā)煙硝酸與濃鹽酸的混合物中的一種;優(yōu)選為發(fā)煙硝酸與濃硫酸的混合物。
進(jìn)一步,所述的溶劑為正庚烷、二氯甲烷、一氯甲烷中的一種;優(yōu)選為二氯甲烷。
有益效果
本發(fā)明所提供的聚硝基苯乙烯的制備方法與傳統(tǒng)的NRDC反應(yīng)路線(xiàn)相比,該制備方法具有反應(yīng)時(shí)間短、硝基導(dǎo)入率高等優(yōu)點(diǎn),且方法簡(jiǎn)單、成本低廉,可用于工業(yè)生產(chǎn)。
實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的具體說(shuō)明,但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)例。
實(shí)施例1:
向經(jīng)過(guò)干燥處理的攪拌缸中加入20重量份發(fā)煙硝酸與濃硫酸的混合物(比例為1:1),40重量份二氯甲烷,然后開(kāi)啟攪拌1h,冷卻至0℃,緩慢滴入定量的100重量份苯乙烯單體,攪拌3h,滴加入無(wú)水乙醇終止反應(yīng),,將產(chǎn)物經(jīng)過(guò)過(guò)濾得到無(wú)色晶體的產(chǎn)物。將產(chǎn)物用去離子水洗后干燥到恒重。
使用稱(chēng)量法計(jì)算得到產(chǎn)量為87%,硝基導(dǎo)入率96%。
實(shí)施例2:
向經(jīng)過(guò)干燥處理的攪拌缸中加入30重量份發(fā)煙硝酸與濃硫酸的混合物(比例為1:2),30重量份二氯甲烷,然后開(kāi)啟攪拌1h,冷卻至0℃,緩慢滴入定量的100重量份苯乙烯單體,攪拌3h,滴加入無(wú)水乙醇終止反應(yīng),,將產(chǎn)物經(jīng)過(guò)過(guò)濾得到無(wú)色晶體的產(chǎn)物。將產(chǎn)物用去離子水洗后干燥到恒重。
使用稱(chēng)量法計(jì)算得到產(chǎn)量為92%,硝基導(dǎo)入率98%。
實(shí)施例3:
向經(jīng)過(guò)干燥處理的攪拌缸中加入30重量份發(fā)煙硝酸與濃硫酸的混合物(比例為1:3),30重量份二氯甲烷,然后開(kāi)啟攪拌1h,冷卻至0℃,緩慢滴入定量的100重量份苯乙烯單體,攪拌3h,滴加入無(wú)水乙醇終止反應(yīng),,將產(chǎn)物經(jīng)過(guò)過(guò)濾得到無(wú)色晶體的產(chǎn)物。將產(chǎn)物用去離子水洗后干燥到恒重。
使用稱(chēng)量法計(jì)算得到產(chǎn)量為96%,硝基導(dǎo)入率98%。
實(shí)施例4:
向經(jīng)過(guò)干燥處理的攪拌缸中加入30重量份發(fā)煙硝酸與濃硫酸的混合物(比例為1:3),30重量份二氯甲烷與正庚烷的混合物(比例為1:1),然后開(kāi)啟攪拌1h,冷卻至0℃,緩慢滴入定量的100重量份苯乙烯單體,攪拌3h,滴加入無(wú)水乙醇終止反應(yīng),,將產(chǎn)物經(jīng)過(guò)過(guò)濾得到無(wú)色晶體的產(chǎn)物。將產(chǎn)物用去離子水洗后干燥到恒重。
使用稱(chēng)量法計(jì)算得到產(chǎn)量為88%,硝基導(dǎo)入率99%。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。