甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯悬浮共聚合:实验原理

在聚合反应中,单体以小液滴状悬浮于分散介质中的聚合反应称为悬浮聚合,又称珠状聚合。悬浮聚合体系由单体、油溶性引发剂、分散剂和水组成。悬浮聚合中搅拌速度的控制和分散剂的种类及用量是非常关键的影响因素,直接影响聚合物粒子的大小、形状和粒度分布等。分散剂一般分为有机高分子化合物和无机化合物两类。其中有机高分子化合物有聚乙烯醇、纤维素钠等,主要包裹在聚合物颗粒外层,起到保护颗粒的作用,分散效果好,但是由于相对分子质量大而难以除净;无机化合物有磷酸钙、碳酸镁、硫酸钡等,主要起机械隔离作用,由于是小分子分散剂,在聚合后期易于除去。

甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS)是制备透明高抗冲性塑料甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)的原料之一。它可通过改变甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的含量,调节MS共聚物的折射率,使其与MBS中接枝的聚丁二烯折射率相匹配,从而达到制备透明MBS的目的。MS共聚物分子质量要达到13万~15万才能加工成具有一定物理机械性能的产品,其结构式为:

MS共聚物不仅具有聚苯乙烯良好的加工流动性和低吸湿性,还具有聚甲基丙烯酸甲酯的耐候性和优良的光学性能。它的折射率为1.56,透明度与聚苯乙烯相近,是一种透明、无毒的热塑性塑料。MS树脂的冲击强度比聚苯乙烯高,热变形温度与聚甲基丙烯酸甲酯相近,MS树脂与其他高分子树脂的相容性好,是一种很好的改性剂。

甲基丙烯酸甲酯( )和苯乙烯( )的竞聚率分别为 =0.46, =0.52, × <1,属于有恒比点的非理想共聚。通常情况下,共聚物的组成将随着转化率的上升而发生变化,最终共聚物具有很宽的化学组成分布。但是当甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯在恒比点0.47∶0.53(物质的量的比)投料时,共聚物组成与投料比相同,是一恒定值。理论上,按恒比点组成投料,所形成的MS共聚物化学组成的均一性相当好。

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