專利名稱：一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種溴系阻燃添加劑的合成制備方法，具體地說，涉及一種可控分子 量溴化聚苯乙烯的制備方法，屬于化工技術領域。
背景技術：
普通的溴化聚苯乙烯采用聚苯乙烯溴化法合成，其聚苯乙烯采用工業的聚苯乙烯 來作為原料，該種原料普遍分子量在15-20萬，分子量分布寬，使得溴化后得到的溴化聚苯 乙烯同樣具有高分子量和寬分子量分布，造成產物熔點高，加工困難等問題。但是其中分子 量可控且分子量分布窄的溴化聚苯乙烯，具有優異的熔流速率和與高聚物材料良好的相容 特性，更適用于作為阻燃助劑使用。在專利申請號200710037339. 9中，采用了 ATRP催化技術制備了低分子聚苯乙烯 作為原料，在三氯化鋁作為催化劑條件下溴化獲得了低分子溴化聚苯乙烯。在專利CN1122046C中，采用了路易斯酸作為催化劑，采用氯化溴或溴素作為溴化 齊U，采用分子量的聚苯乙烯作為原料制備了溴化聚苯乙烯。在專利CN1275987C中，采用了包括VIII族金屬、IIB族金屬、金屬錫或銻與路易 斯酸組成多種過渡金屬作為催化劑，制備了高溴含量的溴化聚苯乙烯。在專利CN100540572C中，對市售的溴化聚苯乙烯進行提純，制備了高熱穩定的溴 化聚苯乙烯。在專利CN101319017A中，是以聚苯乙烯和氯化溴為原料，鹵代烷作溶劑，在催化 齊U、主鏈烷基保護劑的作用下，經溴化反應制得溴化聚苯乙烯，并在分離溶劑和溴化聚苯乙 烯過程中加入一種分散劑，使所得到的溴化聚苯乙烯顆粒均勻。在專利CN101497673A中，采用硫磺作為聚苯乙烯親電溴化反應體系中微量水分 的清除劑和聚苯乙烯親電溴化反應中自由基的淬滅劑，制備溴化聚苯乙烯。采用以上方法 制備溴化聚苯乙烯，需要先提取聚苯乙烯，然后再進行溴化，生產流程復雜，生產成本高，生 產過程不可控。

發明內容
本發明要解決的技術問題是針對以上不足，提出一種可控分子量溴化聚苯乙烯的 制備方法，采用該方法可以不經提取聚苯乙烯而連續的進行溴化，減少了生產流程，降低了 生產成本，生產過程可控。為解決以上技術問題，本發明的技術方案如下一種可控分子量溴化聚苯乙烯的 制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟聚合步驟以苯乙烯為原料，采用叔丁基鈉作為催化劑通過苯乙烯的可控聚合反 應，在溶液狀態下制備聚苯乙烯；溴化步驟將處于溶液狀態的聚苯乙烯進行溴化制備溴化聚苯乙烯，并通過沉淀 或蒸餾溶劑后提取溴化聚苯乙烯。
作為上述技術方案的進一步改進所述聚合步驟中，將苯乙烯與石油醚或者正己烷或者環己烷配置成濃度為 2% -50%的苯乙烯溶液，加入苯乙烯質量的0. 000001% -10%叔丁基鈉作為催化劑加入， 在0-80°C下反應1-20小時，反應完畢后，加入與催化劑等摩爾質量的甲醇或水作為淬滅 齊U，得到聚苯乙烯的溶液。所述溴化步驟中，在聚苯乙烯的溶液中加入苯乙烯質量0. 1-5%的還原鐵粉作為 催化劑，滴加苯乙烯2. 2-3倍摩爾數量的氯化溴或溴素進行溴化，反應溫度-10°C至50°C， 反應4-10小時。所述溶劑為石油醚、正己烷和環己烷中的一種。所述溴化反應物為氯化溴或溴素中的一種。經過聚合步驟和溴化步驟后得到的溴化聚苯乙烯化學式如下
+CH-CH2 十 1 n
-Br^與已有技術方案相比，本實用發明具有以下優點采用上述方法能夠以苯乙烯為 原料，不經提取聚苯乙烯而連續的進行溴化，可以減少生產流程，降低了生產成本，并且制 備特定分子量的聚苯乙烯獲得特定分子量的溴化聚苯乙烯產品，生產過程可控。
具體實施例方式實施例1，一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，將純度> 98%的工業級苯 乙烯20g與純度> 99. 5%的環己烷80g配置成濃度為20%的苯乙烯溶液，加入苯乙烯質 量的叔丁基鈉作為催化劑加入，叔丁基鈉為純度> 98%的工業級，在20°C下反應5小 時，加入與催化劑等摩爾質量的甲醇作為淬滅劑，甲醇為純度> 98%的工業級，加入純度> 99. 5%的還原鐵粉0. 2g，滴加純度> 98%的氯化溴62g，在溫度0°C下反應4小時，加入純 度> 98%的工業級亞硫酸鈉至體系呈琥珀色，用水洗滌至PH值為中性，蒸除溶劑后得產物，分子量22000，溴含量67%。聚苯乙烯分子量的計算公式為聚苯乙烯分子量=82X (苯乙烯的質量+叔丁基 鈉的質量)；溴化聚苯乙烯分子量的計算公式為溴化聚苯乙烯分子量=2-4倍的聚苯乙烯分子量。實施例2，一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，將純度> 98%的工業級苯 乙烯20g與純度> 99. 5%的正己烷180g配置成濃度為10%的苯乙烯溶液，加入苯乙烯質 量的2%叔丁基鈉作為催化劑加入，叔丁基鈉為純度> 98%的工業級，在40°C下反應3小 時，加入與催化劑等摩爾質量的甲醇作為淬滅劑，甲醇為純度> 98%的工業級，加入純度 > 99. 5%的還原鐵粉0. 5g，滴加純度> 98%的氯化溴66g，在溫度5°C下反應4小時，加入純度> 98%的工業級亞硫酸鈉至體系呈琥珀色，用水洗滌至PH值為中性，蒸除溶劑后得產物，分子量12000，溴含量69%。聚苯乙烯分子量的計算公式為聚苯乙烯分子量=82X (苯乙烯的質量+叔丁基 鈉的質量)；溴化聚苯乙烯分子量的計算公式為溴化聚苯乙烯分子量=2-4倍的聚苯乙烯分子量。實施例3，一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，將純度> 98%的工業級苯 乙烯20g與純度> 99. 5 %的石油醚80g配置成濃度為20 %的苯乙烯溶液，加入苯乙烯質量 的0. 5%叔丁基鈉作為催化劑加入，叔丁基鈉為純度> 98%的工業級，在30°C下反應4小 時，加入與催化劑等摩爾質量的甲醇作為淬滅劑，甲醇為純度> 98%的工業級，加入純度> 99. 5%的還原鐵粉0. 5g，滴加純度> 98%的溴素92g，在溫度20°C下反應4小時，加入純度 > 98%的工業級亞硫酸鈉至體系呈琥珀色，用水洗滌至PH值為中性，蒸除溶劑后得產物， 分子量48000，溴含量66%。聚苯乙烯分子量的計算公式為聚苯乙烯分子量=82X (苯乙烯的質量+叔丁基 鈉的質量)；溴化聚苯乙烯分子量的計算公式為溴化聚苯乙烯分子量=2-4倍的聚苯乙烯分子量。實施例4，一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，將純度> 98%的工業級苯 乙烯20g與純度> 99. 5 %的環己烷80g配置成濃度為20 %的苯乙烯溶液，加入苯乙烯質量 的5%叔丁基鈉作為催化劑加入，叔丁基鈉為純度> 98%的工業級，在40°C下反應6小時， 加入與催化劑等摩爾質量的水作為淬滅劑，加入純度> 99. 5%的還原鐵粉lg，滴加純度> 98%的氯化溴66g，在溫度_5°C下反應4小時，加入純度> 98%的工業級亞硫酸鈉至體系呈 琥珀色，用水洗滌至PH值為中性，蒸除溶劑后得產物，分子量5000，溴含量69%。聚苯乙烯分子量的計算公式為聚苯乙烯分子量=82X (苯乙烯的質量+叔丁基 鈉的質量)；溴化聚苯乙烯分子量的計算公式為溴化聚苯乙烯分子量=2-4倍的聚苯乙烯分子量。
權利要求
一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟聚合步驟以苯乙烯為原料，采用叔丁基鈉作為催化劑通過苯乙烯的可控聚合反應，在溶液狀態下制備聚苯乙烯；溴化步驟將處于溶液狀態的聚苯乙烯進行溴化制備溴化聚苯乙烯，并通過沉淀或蒸餾溶劑后提取溴化聚苯乙烯。
2.根據權利要求1所述的一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，其特征在于所 述聚合步驟中，將苯乙烯與溶劑配置成濃度為2% -50%的苯乙烯溶液，加入苯乙烯質量的 0. 000001%-10%叔丁基鈉作為催化劑加入，在0-80°C下反應1-20小時，反應完畢后，加入 與催化劑等摩爾質量的甲醇或水作為淬滅劑，得到聚苯乙烯的溶液。
3.根據權利要求1所述的一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，其特征在于所 述溴化步驟中，在聚苯乙烯的溶液中加入苯乙烯質量0. 1-5%的還原鐵粉作為催化劑，滴加 苯乙烯2. 2-3倍摩爾數量的溴化反應物進行溴化，反應溫度-10°C至50°C，反應4-10小時。
4.根據權利要求2所述的一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，其特征在于所 述溶劑為石油醚、正己烷和環己烷中的一種。
5.根據權利要求3所述的一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，其特征在于所 述溴化反應物為氯化溴或溴素中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種可控分子量溴化聚苯乙烯的制備方法，包括以苯乙烯為原料，采用叔丁基鈉作為催化劑通過苯乙烯的可控聚合反應，在溶液狀態下制備聚苯乙烯，將處于溶液狀態的聚苯乙烯進行溴化制備溴化聚苯乙烯，并通過沉淀或蒸餾溶劑后提取溴化聚苯乙烯，采用上述方法能夠以苯乙烯為原料，不經提取聚苯乙烯而連續的進行溴化，可以減少生產流程，降低了生產成本，并且制備特定分子量的聚苯乙烯獲得特定分子量的溴化聚苯乙烯產品，生產過程可控。
文檔編號C08F8/22GK101824113SQ201010146108
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月14日 優先權日2010年4月14日
發明者楊喜生 申請人:山東兄弟實業集團有限公司;山東兄弟科技股份有限公司;濰坊兄弟化工有限公司