專利名稱：一種疏松多孔型聚丙烯腈樹脂的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及'種聚丙烯腈樹脂的制備方法，尤其是種疏松
多孔型聚丙烯腈樹脂的制備方法。
背景技術：
聚丙烯腈樹脂是高分子材料領域重要的前驅體之一，具有優(yōu)
異的耐光性、耐候性、耐蟲蛀性、耐輻射性、抗微生物降解性。高分子量和易于
加工成型的疏松多孔型聚丙烯腈樹脂的制備，己成為高分子材料合成領域的重要
研究課題。
聚丙烯腈樹脂傳統的合成方法有溶液聚合，懸浮聚合和乳液聚合。溶液聚合 得到的樹脂分子量較低，無法滿足高性能聚丙烯腈樹脂的要求；懸浮聚合得到的 樹脂具有密實結構的球狀樹脂不利于加工；乳液聚合得到的樹脂粒徑較小，后處 理復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術的不足，而提供一種 初級粒子均勻分布的疏松多孔型聚丙烯腈樹脂的新制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到 一種疏松多孔型聚丙烯腈樹脂的制 備方法，其特征是將聚乙烯醇、去離子水在40攝氏度恒溫水浴下攪拌至聚乙烯 醇完全溶解；將引發(fā)劑過硫酸鉀、分散劑聚乙烯醇溶液、乳化劑失水山梨醇三油 酸酯和單體丙烯腈加入去離子水中，預分散30分鐘，通氮氣除氧，攪拌，加熱， 進行懸浮態(tài)乳液聚合，產物冷卻、分離、干燥。單體丙烯腈與去離子水的質量比 為l: (0.2 0.8)。引發(fā)劑的加入量為單體質量的O. 25 0.85%。分散劑的加入量 為單體質量的0.08 0. 35%。乳化劑與單體的體積比為(0.015 0.040) :1。攪 拌速率為300 600轉Z分鐘。反應溫度為60 70攝氏度。通氮氣除氧時間40分 鐘。
本發(fā)明與已有技術相比具有如下優(yōu)點本發(fā)明提供的制備方法簡便易行，只 需調節(jié)分散劑和乳化劑的用量，控制攪拌速率，即可控制聚合物顆粒中初級粒子 的大小，得到合適粒徑范圍內的疏松多孔型聚丙烯腈樹脂。
本發(fā)明采用懸浮態(tài)乳液聚合，通過'步聚合法制備丫初級粒于粒徑為0.5
1. 5微米，樹脂粒徑為200 400微米，分子量為20 40萬的疏松多孔型聚丙烯 腈樹脂，而且制備過程簡單、能耗小、成本低。
具體實施例方式下面詳細說明本發(fā)明并給出幾個實施例
實施例l:濃度為4%的聚乙烯醇水溶液4. 2毫升，失水山梨醇三油酸酯2. 4毫升， 去離子水15. 3毫升，過硫酸鉀O. 1209克和丙烯腈60. O毫升，混合均勻至均相體系， 室溫預分散30分鐘，通氮氣除氧40分鐘，升溫至70攝氏度，調節(jié)攪拌速率每分鐘 300轉，反應2小時，停止反應，產物經冷卻、離心分離、無水乙醇洗滌三次，在 室溫下真空干燥至恒重。
所得聚合物分子量為26.5萬，聚合物顆粒平均粒徑為240微米。其內部初級粒
子結構的掃描電鏡照片如圖l所示。
實施例2:濃度為4%的聚乙烯醇水溶液4. 2毫升，失水山梨醇三油酸酯l. 5毫升， 去離子水34. 5毫升，過硫酸鉀O. 2418克和丙烯腈60. O毫升，混合均勻至均相體系， 室溫預分散30分鐘，通氮氣除氧40分鐘，升溫至65攝氏度，調節(jié)攪拌速率每分鐘 4(J0轉，反應2小時，停止反應，產物經冷卻，離心分離，無水乙醇洗滌二次，在 室溫下真空干燥至恒重。
所得聚合物分子量為25. 4力—，聚合物顆粒平均粒徑為280微米。 實施例3:濃度為4%的聚乙烯醇水溶液4. 2毫升，失水山梨醇三油酸酯O. 9毫升， 去離子水15. 3毫升，過硫酸鉀0.4112克和丙烯腈60. O毫升，混合均勻至均相體系， 室溫預分散30分鐘，通氮氣除氧40分鐘，升溫至60攝氏度，調節(jié)攪拌速率每分鐘 600轉，反應2小時，停止反應，產物經冷卻，離心分離，無水乙醇洗滌三次，在 室溫下真空干燥至恒重。
所得聚合物分子量為22. 6萬，聚合物顆粒平均粒徑為340微米。 實施例4:濃度為4%的聚乙烯醇水溶液1. O毫升，失水山梨醇三油酸酯l. 5毫升， 去離子水9.0毫升，過硫酸鉀O. 2418克和丙烯腈60. O毫升，混合均勻至均相體系， 室溫預分散30分鐘，通氮氣除氧40分鐘，升溫至70攝氏度，調節(jié)攪拌速率每分鐘 450轉，反應2小時，停止反應，產物經冷卻，離心分離，無水乙醇洗滌三次，在 室溫下真空干燥至恒重。
所得聚合物分子量為23. l萬，聚合物顆粒平均粒徑為370微米。 實施例5:濃度為4%的聚乙烯醇水溶液2. O毫升，失水山梨醇三油酸酯2. 4毫升， 去離子水17.4毫升，過硫酸鉀O. 1209克和丙烯腈60.0毫升，混合均勻至均相體系， 室溫預分散30分鐘，通氮氣除氧40分鐘，升溫至60攝氏度，調節(jié)攪拌速率每分鐘 300轉，反應2小時，停止反應，產物經冷卻，離心分離，無水乙醇洗滌三次，在
室溫下真空干燥至恒重。
所得聚合物分子量為35. 2萬，聚合物顆粒平均粒徑為250微米。 實施例6:濃度為4%的聚乙烯醇水溶液4. 2毫升，失水山梨醇三油酸酯2. 4毫升， 去離子水15. 3毫升，過硫酸鉀O. 1209克和丙烯腈60. O毫升，混合均勻至均相體系， 室溫預分散30分鐘，通氮氣除氧40分鐘，升溫至65攝氏度，調節(jié)攪拌速率每分鐘 300轉，反應2小時，停止反應，產物經冷卻，離心分離，無水乙醇洗滌三次，在
室溫下真空干燥至恒重。
所得聚合物分子量為30. 3萬，聚合物顆粒平均粒徑為320微米。


圖1是實施例1的聚丙烯腈樹脂內部初級粒子結構的掃描電鏡照片。
權利要求
1、一種疏松多孔型聚丙烯腈樹脂的制備方法，其特征是將聚乙烯醇、去離子水在40攝氏度恒溫水浴下攪拌至聚乙烯醇完全溶解；將引發(fā)劑過硫酸鉀、分散劑聚乙烯醇溶液、乳化劑失水山梨醇三油酸酯和單體丙烯腈加入去離子水中，預分散30分鐘，通氮氣除氧，攪拌，加熱，進行懸浮態(tài)乳液聚合，產物冷卻、分離、干燥。
2、 如權利要求1所述的一種聚丙烯腈樹脂的制備方法，其特征是所述單體丙烯腈與去離子水的質量比為1: (0.2 0.8)。
3、 如權利要求1或2所述的一種聚丙烯腈樹脂的制備方法，其特征是引 發(fā)劑的加入量為單體質量的0. 25 0. 85%。
4、 如權利要求1所述的一種聚丙烯腈樹脂的制備方法，其特征是分散劑的加入量為單體質量的0. 08 0. 35%。
5、 如權利要求1所述的一種聚丙烯腈樹脂的制備方法，其特征是所述乳化劑與單體的體積比為(0.015 0.040) :1。
6、 如權利要求1所述的一種聚丙烯腈樹脂的制備方法，其特征是攪拌速 率為300 600轉/分鐘。
7、 如權利要求1所述的一種聚丙烯腈樹脂的制備方法，其特征是反應溫 度為60 70攝氏度。
8、 如權利要求1所述的一種聚丙烯腈樹脂的制備方法，其特征是通氮氣 除氧時間40分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種疏松多孔型聚丙烯腈樹脂的制備方法，其特點是將聚乙烯醇、去離子水在40攝氏度恒溫水浴下攪拌至聚乙烯醇完全溶解；將引發(fā)劑過硫酸鉀、分散劑聚乙烯醇溶液、乳化劑失水山梨醇三油酸酯和單體丙烯腈加入去離子水中，預分散30分鐘，通氮氣除氧，攪拌，加熱，進行懸浮態(tài)乳液聚合，產物冷卻、分離、干燥，得到初級粒子粒徑為0.5～1.5微米，樹脂粒徑為200～400微米，分子量為20～40萬的疏松多孔型聚丙烯腈樹脂，所得樹脂具有易脫除單體、易加工等優(yōu)點。
文檔編號C08F120/44GK101186664SQ20071019411
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權日2007年11月29日
發(fā)明者于萌萌, 孫昌梅, 曲榮君, 王春華, 紀春暖, 厚 陳 申請人:魯東大學