專利名稱：一種接枝聚合物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接枝聚合物的制造方法。
對橡膠、塑料等高分子材料或樹脂進行接枝改性是現(xiàn)代化工生產(chǎn)中常用的一種方法。臺灣的有關(guān)橡膠改性苯乙烯系樹脂制造方法的系列專利CN1121931、CN1123290、CN1152002、CN1152004、CN1152005以及德國專利CN1100108等都是將橡膠乳液作為基質(zhì)聚合物，加入單體進行乳液接枝聚合。另外，將橡膠塑料固體(粉、片、?；驂K狀)作基質(zhì)聚合物加溶劑和單體或僅用單體溶解后進行溶液法或本體法接枝共聚，也早已公開發(fā)表在科研論文中。而本發(fā)明則是將橡膠、塑料或其它高分子粉、粒、片或塊狀固體或這些固體經(jīng)單體或溶劑溶解后制成的溶液作為基質(zhì)聚合物，直接加可聚合的含碳—碳雙鍵“C＝C”結(jié)構(gòu)的不飽和單體作反應(yīng)性溶劑溶解，必要時可加適量惰性溶劑作輔助溶解，加乳化劑和水用強烈分散設(shè)備進行乳化或分散，然后加引發(fā)劑使之進行乳液或懸浮接枝聚合反應(yīng)。所得產(chǎn)品可以直接用作涂料或膠粘劑，也可經(jīng)凝聚、過濾、洗滌、干燥后作橡膠、塑料、涂料膠粘劑的原料。
本發(fā)明中所說的不飽和單體，是帶有可聚合碳—碳雙鍵“C＝C”結(jié)構(gòu)的各種單體，可以是單一的，也可以是多種單體的混合物。惰性輔助溶劑應(yīng)盡可能少加或不加，只有當被接枝基體聚合物所占重量比例較大，反應(yīng)型單體所占重量比較小才考慮加入適量惰性溶劑。
關(guān)于乳化分散劑，是指單一的乳化劑、分散劑、保護膠或它們中的一種或它們中兩種或多種的混合物，當所選基質(zhì)聚合物或所選接枝聚合單體中含有較多親水性基團時，可以少加或不加乳化劑、分散劑和保護膠，乳化劑以陰離子型與非離子型按1∶4～6重量比為好，其總用量為油相總量的4～5％為宜。
關(guān)于乳化或分散的方法可采用高速攪拌法、高剪切分散法、膠體磨法、高壓均化法及超聲波分散法等。必要時，可以幾種方法并用，以改善乳化分散效果，為提高接枝率，最好使用超聲波分散法。
關(guān)于原料的加入順序，最好是將被接枝的基質(zhì)聚合物加單體和溶劑溶解，加入水和乳化劑、分散劑、保護膠進行乳化分散，再加引發(fā)劑等助劑使之進行接枝聚合，但也可以采用其它可行的加料順序。例如將乳化劑、分散劑、保護膠、引發(fā)劑、溶劑、單體一同與基質(zhì)聚合物攪拌均勻后加水乳化，使之聚合。
關(guān)于引發(fā)劑可以采用單一的過氧化物引發(fā)劑，也可采用氧化—還原引發(fā)劑，可用油溶性引發(fā)劑，也可用水溶性引發(fā)劑，也可以油溶性與水溶性二者兼用，但以水溶性引發(fā)劑為佳，例如過硫酸銨與亞硫酸氫鈉按摩爾比3/2使用為好。
下面舉例說明。
配方一甲基丙烯酸甲酯接枝氯丁膠序號 原料名稱 用量(份數(shù))1 氯丁橡膠片 502 甲基丙烯酸甲酯 1203 甲苯 204 (甲基)丙烯酸 25 水 2006 (N-羥甲基)丙烯酰胺 37 十二烷基硫酸鈉 28 羧甲基纖維素鈉或聚乙烯醇 59 OP-10 1010過硫酸銨 111亞硫酸氫鈉 0.6
制造方法將1～4號原料投入反應(yīng)釜中攪拌溶解后，加入5、6、7、8、9進行初級高速乳化或分散，制得初步乳液或分散液，將其轉(zhuǎn)入膠體磨或高壓均化器或超聲波乳化器中進行第二級乳化分散，所制得的乳化分散液轉(zhuǎn)入反應(yīng)器中加入10、11，并使之聚合反應(yīng)即制得接枝聚合物乳液。當所涉及的體系屬于容易乳化分散體系或?qū)λ婕暗捏w系乳化分散度要求不是太高時，例如在產(chǎn)品不作為乳液直接使用的懸浮或珠狀聚合中，可以省去第二級乳化分散步驟。而直接轉(zhuǎn)入反應(yīng)器中進行接枝聚合，甚至可以直接在初級乳化或分散后直接在乳化或分散的反應(yīng)釜中加引發(fā)劑使之進行接枝聚合，該配方如果以乳液形式使用，例如作織物涂飾劑，可不加原料9；該配方1號原料用甲基丙烯酸甲酯，經(jīng)聚合、凝聚、洗滌、干燥，即可作為接支氯丁膠片用于配制各種膠粘劑。
配方二抗沖聚苯乙烯樹脂序號原料名稱用量(份數(shù))1 聚苯乙烯樹脂502 甲基丙烯酸甲酯 1003 丙烯酸甲酯 304 苯乙烯 205 水 2506 OP-10 107 十二烷基苯磺酸鈉38 過氧化苯甲酰1.59 N，N-二甲基對甲基苯胺 110 硫酸亞鐵0.1制造方法將1-4號原料投入反應(yīng)釜中溶解后，加入5-7號原料進行初級高速乳化或分散，制得的被步乳液或分散液，將其轉(zhuǎn)入膠體磨或高壓均化器或超聲波乳化器中進行第二級乳化分散，所得乳液轉(zhuǎn)入反應(yīng)器中加8-10號原料，使之聚合，或者直接將初步乳化液轉(zhuǎn)入帶導(dǎo)流筒的高剪切乳化反應(yīng)器中加8-10號原料，使之聚合，便得接枝共聚乳液，經(jīng)凝聚、洗滌、造粒或切片、干燥即得抗沖聚苯乙烯樹脂，也可使所得接枝共到處乳液直接噴霧干燥成粉，即得抗沖聚苯乙烯樹脂粉，產(chǎn)品可用作抗沖塑料，其抗沖強度優(yōu)于純聚苯乙烯樹脂。
權(quán)利要求
1.一種接枝聚合物的制造方法。它是將橡膠、塑料、纖維、塑料或其它高分子固體或高分子溶液作為基質(zhì)聚合物，加入可聚合的含碳—碳雙鍵“C＝C ”結(jié)構(gòu)的不飽和單體作反應(yīng)性溶劑溶解，必要時可加適量惰性溶劑作輔助溶解，加入水和乳化、分散劑，用強烈的分散手段進行乳化或分散，然后加引發(fā)劑，使之進行乳液或懸浮接枝聚合反應(yīng)，所制備的產(chǎn)物可直接用作涂料、膠粘劑，也可經(jīng)凝聚、過濾、洗滌、干燥后作塑料、橡膠、涂料、膠粘劑的原料使用。
2.第1項權(quán)利要求中的不飽和單體可以是單一的一種單體，也可以是兩種或多種單體的混合物。
3.第1項權(quán)利要求中的乳化分散劑是指單一的乳化劑、分散劑、保護膠或它們中的一種或它們中兩種或多種的混合物。
4.第1項權(quán)利要求中的強烈分散手段是指高速攪拌法、高剪切攪拌器分散法、膠體磨法、高壓均化法及超聲波分散法等，必要時可以幾種方法并用。
5.第1項權(quán)利要求中的加料順序，也可以是其它加料順序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種接枝聚合物的制造方法,其特點是將固體聚合物作基質(zhì)聚合物,加不飽和單體溶解,必要時加入適量惰性溶劑輔助溶解,加水和乳化劑或分散劑(包括保護膠),在高剪切設(shè)備中使之乳化或分散成乳液或懸濁液,加引發(fā)劑等使之進行乳液或懸浮或珠狀接枝聚合反應(yīng)。產(chǎn)品可直接作涂料脫粘劑使用,也可經(jīng)凝聚、過濾、洗滌、干燥后作橡膠、塑料、涂料膠粘劑的原料,例如接枝氯丁橡膠或接枝型高抗沖聚苯乙烯塑料使用。
文檔編號C08F291/00GK1215062SQ9710927
公開日1999年4月28日 申請日期1997年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月20日
發(fā)明者艾照全, 管蓉, 何培新, 程時遠 申請人:湖北大學(xué)