乳液法制備N-苯基馬來酰亞胺耐熱改性劑.pdf

1、本文以制備通用樹脂(ABS、PVC)耐熱改性劑為目標，以乙烯基單體N-取代馬來酰亞胺共聚和聚合物共混改性為指導，進行共聚物型耐熱改性劑的分子設計。對耐熱改性劑的單體配比、聚合過程、加料方式和粒徑控制以及共混配方進行了系統(tǒng)研究，合成了顆粒大小合適、具有良好相容性和改性效果的耐熱改性劑，并將其與ABS、PVC共混，在保持力學性能的前提下，獲得了具有較好耐熱性能的ABS、PVC共混材料。 在文獻綜述的基礎上，選擇N-苯基馬來酰亞胺(P

2、MI)為耐熱主單體，引入苯乙烯(St)以提高改性劑的加工流動性，丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等極性單體調節(jié)改性劑的溶解度參數范圍，α-甲基苯乙烯(α-MeSt)為第二耐熱單體，提高耐熱性能的同時有效降低生產成本，共聚合成耐熱改性劑。 首先研究了單體配比對PMI-AN-St-α-MeSt和PMI-MMA-St-α-MeSt共聚物玻璃化溫度、溶解度參數范圍、力學性能以及加工性能的影響，發(fā)現在一定單體配比范圍內，這兩種聚合

3、物都能作為耐熱改性劑使用，考慮到成本和聚合工藝，選擇PMI-AN-St-α-MeSt四元共聚物較為合適。 其次對PMI/AN/St/α-MeSt共聚體系的乳液聚合過程進行了研究。結果表明：要使聚合反應有較高的轉化率，PMI+AN的摩爾分率不能高過St+α-MeSt的摩爾分率，α-MeSt的用量要適當。隨著聚合溫度升高，引發(fā)劑用量和乳化劑用量的增加，聚合速率增加，聚合物分子量下降，玻璃化溫度基本不變；共聚合體系的總表觀活化能Ea=

4、84.14kJ/mol，聚合速率Rp∝[KPS]0.46[SDS]0.57。鏈轉移劑用量增加，分子量下降。 還著重進行了加料方式和顆粒大小控制的研究，找到了在相同單體配比條件下，使共聚物玻璃化溫度最大化和乳液法制備大顆粒聚合物的方法。研究結果表明，根據共聚單體活性的不同，將PMI的St溶液滴加到AN+α-MeSt為基底的反應體系中，所得共聚物的玻璃化溫度最高，但需嚴格控制滴加速率。在保證聚合穩(wěn)定性的前提下，減少乳化劑的用量和采用

5、先投入部分乳化劑，后期補加剩余乳化劑的方法能增大共聚物粒子粒徑。各電解質鹽凝聚劑中，陽離子對凝聚顆粒影響順序為：粒徑：Al3+＞Mg2+＞H+＞Na+；粒徑分布：Al3+＞Mg2+＞H+＞Na+；為獲得較大粒徑的凝聚粒子，選Al3+凝聚劑較好。凝集劑用量、攪拌強度和凝聚溫度都會對凝聚粒子的直徑造成影響，在聚合物玻璃化溫度以上凝聚能獲得粒徑均在200μm以上的凝聚粒子。在聚合過程中添加凝聚劑能在聚合溫度、常壓下獲得粒徑均在200μm以上的