[发明专利]一种制备醋酸乙烯－苯乙烯共聚物的方法

说明书

技术领域：

本发明属于高分子材料领域，涉及一种制备嵌段共聚物的方法，所述共聚物由醋酸乙烯酯和苯乙烯共聚而成，具有结构ACB(C为BOA)，其中A为醋酸乙烯酯聚合而成的链段，B为苯乙烯聚合而成的链段，O为偶联单体。

背景技术：

共聚改性可以改善由单一单体聚合而成的高分子材料的一些缺点，是开发新型功能材料的重要途径。各种新型共聚改性材料被广泛应用于实际生产生活中。

共聚改性聚醋酸乙烯乳液被已广泛应用于涂料、塑料、胶粘剂等领域。由于醋酸乙烯独特的化学性质，可以与众多单体共聚，形成各种具有特殊性能的材料。而且，醋酸乙烯对人体伤害小，对环境无污染，所以随着人们环保意识的逐渐增强，改性聚醋酸乙烯乳液的应用越来越广泛，聚醋酸乙烯酯与其它单体形成的共聚...被广泛研究，现有的合成方法有：

1.中国专利CN1205341A公开了一种AB型嵌段共聚物的合成方法及其制备的AB型嵌段共聚物，该共聚物的A段是聚醋酸乙烯酯，B段是聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸(酯)的聚合物。其步骤是醋酸乙烯酯在四氯化碳、引发剂存在下反应形成聚醋酸乙烯酯预聚物，再将预聚物在催化剂存在下与乙烯基单体反应生成本发明所述的AB型嵌段共聚物。

2.中国专利CN101067013公开了一种醋酸乙烯酯接枝共聚物及其自由基/正离子转化聚合法。该发明所提供的聚醋酸乙烯接枝共聚物是在聚醋酸乙烯酯主链上接枝有侧链，其制备方法为自由基/正离子转化法。

以上方法的特点是，共聚改性醋酸乙烯的制备工艺复杂，生产成本高，而且产品应用范围窄。

发明内容：

本发明的目的是解决共聚改性醋酸乙烯的制备工艺复杂，生产成本高，产品应用范围窄的问题。

本研究发现，苯乙烯具有芳环结构，而且苯乙烯价格低廉，毒性低，采用苯乙烯与醋酸乙烯共聚可以改善乳液的耐水性和耐寒性，而且可以在很大程度上降低乳液的生产成本。

一种制备醋酸乙烯-苯乙烯共聚物的方法，技术方案为：

以醋酸乙烯酯(VAc)、苯乙烯(St)为聚合单体，以聚乙烯醇(PVA)为保护胶体，以OP-10，SDS中的一种或两种为乳化剂，碳酸氢钠溶液为缓冲剂，过硫酸铵为引发剂，防沉降剂为OT-75，水为溶剂，以丙烯酸乙酯(EA)、顺丁烯二酸酐(MA)、丙烯酸丁酯(BA)中的一种或两种为偶联单体；其中，VAc∶St的质量比例为90∶10-70∶30，PVA占VAc与St质量之和的6.0-14.0％，乳化剂占VAc与St质量之和的0.8-2.0％，缓冲剂占VAc与St质量之和的0.5-1.0％，引发剂占VAc与St质量之和的0.6-1.6％，偶联单体占St质量的16.0-20.0％，OT-75占VAc与St质量之和的1.6-3.0％。

St用等量5％氢氧化钠溶液洗2-3次，再用等量蒸馏水洗2-3次，备用。将聚乙烯醇在90℃水浴条件下中速搅拌溶解1-2h；分散均匀后，降温至65℃加入全部乳化剂；中速搅拌20-30min后升温至75℃，一次性加入1/5-1/4引发剂(以后引发剂分6-10等份，每半小时补加一次)；中速搅拌10-15min后升温至78-82℃，加入1/5-2/5VAc作为打底聚合单体。按以下操作①→②→③重复n次(n＝2，3或4)：

①在反应体系回流完全消失后，开始缓慢滴加St；

②St滴加完毕后继续保温至回流完全消失，开始缓慢滴加偶联单体；

③偶联单体滴加完毕后继续保温至回流完全消失，开始缓慢滴加VAc；

注：以上操作中，St、偶联单体、VAc的加入量均为其剩余量的1/n.

聚合单体加入完毕后，升温至88-92℃熟化1-3小时，加入防沉降剂，用碳酸氢钠溶液调节pH为3到4，抽滤，制得醋酸乙烯-苯乙烯共聚物。

本发明和现有技术相比其优点在于：

(1)本发明采用乳液聚合法合成的醋酸乙烯-苯乙烯共聚物合成工艺简单，不影响原始乳液制备方法。

(2)本发明采用该方法制备的醋酸乙烯-苯乙烯共聚物中引入的苯乙烯价格便宜，降低了乳液的生产成本，而且苯乙烯的引入改善了乳液的耐水性和耐热性。

(3)本发明采用该方法制备的醋酸乙烯-苯乙烯共聚物为ACB(C为BOA)型，A为聚醋酸乙烯酯链段，B为聚苯乙烯链段，O为偶联单体。所得共聚物具有A、B段长度、比例可以调节的优点。

具体实施方式：

实施例一：