[发明专利]一种丙烯腈与芳砜酰胺的接枝共聚物的制备方法

说明书

本发明的一种丙烯腈与芳砜酰胺的接枝共聚物的制备方法，包括以下步骤：（1）将丙烯腈与第二单体发生共聚反应所生成的带有氨基或酰胺基团的聚丙烯腈共聚物溶于有机溶剂中，配成质量浓度为2%～30%的溶液A；（2）将溶液A降温至‑30～‑10℃，在持续搅拌下，加入二氨基二苯砜和苯二甲酰氯，并在此温度下进行接枝共聚反应1～4h；然后缓慢升温至‑2～25℃，继续搅拌反应1～3h，得到溶液B；（3）将溶液B升温至室温，倒入去离子水中，将析出物洗涤、过滤，然后在60～100℃下干燥，得到本发明的丙烯腈与芳砜酰胺的接枝共聚物。本发明反应产率高，参数易调节，有效集合了聚芳砜酰胺和聚丙烯腈的优点，有较好的实用前景。

技术领域

本发明属于丙烯腈与芳砜酰胺聚合物的制备领域，具体涉及一种丙烯腈与芳砜酰胺的接枝共聚物的制备方法。

背景技术

聚丙烯腈是由丙烯腈单体聚合而成的高分子聚合物，可纺制成纤维，俗称腈纶，具有良好的弹性和柔软性，其蓬松的手感类似于羊毛，具有“人造羊毛”的称呼。聚丙烯腈链上的氰基极性强，分子间力大。

聚芳砜酰胺由二氨基二苯基砜与苯二甲酰氯的间位或对位单体经过溶液缩聚而成，纤维又称为芳砜纶，是我国上海于上世纪70年代发明的具有自主知识产权的科研成果和高技术纤维产品，聚芳砜酰胺具有优良的阻燃和耐热性、高温尺寸稳定性、电绝缘性和防辐射性能，可在高温400℃以上才分解，不熔融，受热时不收缩或呈微小收缩，在航空航天、阻燃防护、高温过滤等许多领域中具有重要的应用价值。

由于丙烯腈上的氰基(-CN)具有很强的负电性，而芳砜酰胺的砜基(-SO₂-)也具有很强的负电性，两分子的基团相互排斥，难以在溶液中高浓度共混，也不能发生共聚合反应，不能制备成具有一定分子量的高分子共聚物，难以结合各自的优点。

本发明涉及的丙烯腈和芳砜酰胺的共聚方法可以制备较高分子量的共聚产物，可用于制备高浓度的纺丝浆液等。

发明内容

本发明的目的是提供一种丙烯腈与芳砜酰胺的接枝共聚物的制备方法，采用带有氨基或酰胺基团的丙烯腈共聚高分子与芳砜酰胺进行接枝共聚反应，以解决现有技术中丙烯腈与芳砜酰胺因基团极性相斥造成的无法接枝共聚的问题。

本发明的一种丙烯腈与芳砜酰胺的接枝共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将丙烯腈与第二单体发生共聚反应所生成的带有氨基或酰胺基团的聚丙烯腈共聚物溶于有机溶剂中，配成质量浓度为2％～30％的溶液A；

所述第二单体为带有氨基或酰胺基团的有机烯类化合物中的一种，优选为丁烯胺或丙烯酰胺；

所述第二单体的质量占丙烯腈与第二单体总质量的1％～30％，优选为2％～12％；

所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)中的一种或两种以上的混合物；

所述溶液A的质量浓度优选为5％～20％，更优选的为8％～15％；

所述共聚反应为本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、沉淀聚合中的一种；采用自由基引发聚合，引发剂为偶氮类引发剂、过氧类引发剂或氧化还原类引发剂中的一种，优选为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、NaClO₃-NaS₂O₅体系或(NH₄)₂S₂O₈-NaHSO₃体系；反应体系的溶剂可选择水、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)中的一种或两种以上的混合物；在反应过程中，也可以加入少量链转移常数大的物质作为分子量调节剂来控制聚合物的分子量，优选的分子量调节剂为丙烯醇、十二烷基硫醇、β-羟基乙硫醇中的一种，其用量为总投料量的0.01wt％～0.1wt％；