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CN109575179B - 阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物及其制备方法 - Google Patents

阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物及其制备方法 Download PDF

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Suzhou Double Elephant Optical Materials Co ltd
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Abstract

本发明涉及阻燃性甲基丙烯酸甲酯‑苯乙烯共聚物及其制备方法，将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯搅拌得到单体混合物；将偶氮二异丁腈的乙醚溶液与三异丙基硅烷硫醇混合，搅拌后去除乙醚，得到引发体系；将引发体系加入单体混合物中，于60℃搅拌，再于90℃搅拌，最后于110℃搅拌；然后停止加热并加入丙酮，得到聚合物溶液；过滤聚合物溶液得到滤液；然后将甲醇加入滤液中，得到沉淀物；沉淀物经过干燥，得到阻燃性甲基丙烯酸甲酯‑苯乙烯共聚物，得到的聚合物纯净度高、透光率高，而且解决了现有聚合物阻燃性低的问题。

Description

阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物及其制备方法
技术领域
本发明属于聚合物制备技术，具体涉及阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物及其制备方法。
背景技术
甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物作为一种通用型树脂，综合了两种单体均聚物树脂的优点，弥补了不足之处，不仅具有良好的透明度、光泽度及较高的抗冲击强度，而且在加工成型时，熔融粘度不大，流动性较好。其制备方法主要有本体聚合法、乳液聚合法、悬浮聚合法。其中，本体聚合过程中不使用溶剂和水，相比其他聚合方法减少了提纯的环节，可以有效的提高产物纯净度和透光率；同时又免去了废水、废液处理、排放等环节，有利于环境保护。但是现有制备方法得到的聚合物不具备阻燃性能。
发明内容
本发明公开了阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物及其制备方法，采用限定引发剂以及聚合时间，得到的聚合物具有初步阻燃性能，为后续应用提供基础。
本发明采用如下技术方案：
阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，包括如下步骤：
（1）将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯搅拌得到单体混合物；
（2）将偶氮二异丁腈的乙醚溶液与三异丙基硅烷硫醇混合，搅拌后去除乙醚，得到引发体系；
（3）将引发体系加入单体混合物中，于60℃搅拌，再于90℃搅拌，最后于110℃搅拌；然后停止加热并加入丙酮，得到聚合物溶液；
（4）过滤聚合物溶液得到滤液；然后将甲醇加入滤液中，得到沉淀物；
（5）沉淀物经过干燥，得到阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
本发明还公开了阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物，其制备方法，包括如下步骤：
（1）将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯搅拌得到单体混合物；
（2）将偶氮二异丁腈的乙醚溶液与三异丙基硅烷硫醇混合，搅拌后去除乙醚，得到引发体系；
（3）将引发体系加入单体混合物中，于60℃搅拌，再于90℃搅拌，最后于110℃搅拌；然后停止加热并加入丙酮，得到聚合物溶液；
（4）过滤聚合物溶液得到滤液；然后将甲醇加入滤液中，得到沉淀物；
（5）沉淀物经过干燥，得到阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
上述技术方案中，甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的体积比为（3～4）∶1。
上述技术方案中，偶氮二异丁腈的用量为苯乙烯质量的0.0018%～0.0022%；三异丙基硅烷硫醇的用量为苯乙烯质量的0.16%～0.18%。
上述技术方案中，步骤（1）中，搅拌的时间为20～30分钟，搅拌速率没有限制，为了首先混合单体，使得在聚合反应过程反应均匀。
上述技术方案中，步骤（2）中，搅拌的时间为20～30分钟，去除乙醚的方式没有限定，可以用简单的挥发法，偶氮二异丁腈的乙醚溶液浓度为10wt%。
上述技术方案中，步骤（3）中，60℃搅拌的时间为20～30分钟；90℃搅拌的时间为150～160分钟；110℃搅拌的时间为35～45分钟；加入丙酮的量没有限定，溶解聚合物即可。
上述技术方案中，甲醇的加入量没有限制，为现有技术；沉淀物干燥也为常规技术。
本发明在现有技术基础上，采用限定引发剂以及扩链剂，结合硅元素以及制备工艺，得到的聚合物纯净度高、透光率高，而且解决了现有聚合物不阻燃的问题。
具体实施方式
实施例一
阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，包括如下步骤：
（1）将30mL甲基丙烯酸甲酯、10mL苯乙烯混合，搅拌20分钟得到单体混合物；
（2）将1.8毫克偶氮二异丁腈的乙醚溶液（10wt%）与16.3毫克三异丙基硅烷硫醇混合，搅拌20分钟后挥发去除乙醚，得到引发体系；
（3）室温下，将引发体系加入单体混合物中，然后于60℃搅拌20分钟，再于90℃搅拌150分钟，最后于110℃搅拌35分钟；然后停止加热并加入适量丙酮，得到聚合物溶液；
（4）常规过滤聚合物溶液得到滤液；然后将甲醇加入滤液中，沉降过滤得到沉淀物；
（5）沉淀物经过真空干燥，得到阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
实施例二
阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，包括如下步骤：
（1）将30mL甲基丙烯酸甲酯、10mL苯乙烯混合，搅拌30分钟得到单体混合物；
（2）将1.8毫克偶氮二异丁腈的乙醚溶液（10wt%）与16.3毫克三异丙基硅烷硫醇混合，搅拌30分钟后去除乙醚，得到引发体系；
（3）室温下，将引发体系加入单体混合物中，然后于60℃搅拌30分钟，再于90℃搅拌160分钟，最后于110℃搅拌45分钟；然后停止加热并加入适量丙酮，得到聚合物溶液；
（4）常规过滤聚合物溶液得到滤液；然后将甲醇加入滤液中，沉降过滤得到沉淀物；
（5）沉淀物经过真空干燥，得到阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
实施例三
阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，包括如下步骤：
（1）将30mL甲基丙烯酸甲酯、10mL苯乙烯混合，搅拌20分钟得到单体混合物；
（2）将1.8毫克偶氮二异丁腈的乙醚溶液（10wt%）与16.3毫克三异丙基硅烷硫醇混合，搅拌30分钟后去除乙醚，得到引发体系；
（3）室温下，将引发体系加入单体混合物中，然后于60℃搅拌30分钟，再于70℃搅拌160分钟，最后于110℃搅拌40分钟；然后停止加热并加入适量丙酮，得到聚合物溶液；
（4）常规过滤聚合物溶液得到滤液；然后将甲醇加入滤液中，沉降过滤得到沉淀物；
（5）沉淀物经过真空干燥，得到阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
对比例一
为专利申请201510412082.5实施例一制备方法制备的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
对比例二
在实施例一的基础上，采用正丁硫醇代替三异丙基硅烷硫醇。
对比例三
在实施例一的基础上，将阶梯升温工艺替换为100℃搅拌210分钟。
根据专利申请201510412082.5的方法测试纯净度以及透光率，利用氧指数进行阻燃分析，结果如表1。
表1 实施例以及对比例测试结果
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。

Claims (9)

1.阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯搅拌得到单体混合物；
（2）将偶氮二异丁腈的乙醚溶液与三异丙基硅烷硫醇混合，搅拌后去除乙醚，得到引发体系；
（3）将引发体系加入单体混合物中，于60℃搅拌，再于90℃搅拌，最后于110℃搅拌；然后停止加热并加入丙酮，得到聚合物溶液；
（4）过滤聚合物溶液得到滤液；然后将甲醇加入滤液中，得到沉淀物；
（5）沉淀物经过干燥，得到阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
2.根据权利要求1所述阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，其特征在于，甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的体积比为（3～4）∶1。
3.根据权利要求1所述阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，其特征在于，三异丙基硅烷硫醇的用量为苯乙烯质量的0.16%～0.18%。
4.根据权利要求1所述阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，其特征在于，偶氮二异丁腈的用量为苯乙烯质量的0.0018%～0.0022%。
5.根据权利要求1所述阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，搅拌的时间为20～30分钟。
6.根据权利要求1所述阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，搅拌的时间为20～30分钟。
7.根据权利要求1所述阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，偶氮二异丁腈的乙醚溶液浓度为10wt%。
8.根据权利要求1所述阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，60℃搅拌的时间为20～30分钟；90℃搅拌的时间为150～160分钟；110℃搅拌的时间为35～45分钟。
9.根据权利要求1所述阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备方法制备的阻燃性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。
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