一种丙烯腈基共聚物固-固相变材料第二单体的制备方法及其用途

摘要

本发明公开了一种丙烯腈基共聚物固‑固相变材料第二单体的制备方法、将此第二单体用于制备丙烯腈基共聚物固‑固相变材料的方法及将制得相变材料用于制备储热调温纤维/薄膜的方法。该第二单体是用聚乙二醇烷基醚在甲苯中与钠反应，然后再与含酰氯基团的烯类单体反应得到粗产品，再将粗产品经洗涤分液后制得的。采用此第二单体制备丙烯腈基共聚物固‑固相变材料，可使其熔点低于分解温度，适于熔融纺丝。该相变材料与热稳定剂混合后在熔融条件下纺丝、制膜，可制得具有良好的储能调温性能的纤维/薄膜。

主权项

利用丙烯腈基共聚物固‑固相变材料第二单体制备丙烯腈基共聚物固‑固相变材料的方法，所述丙烯腈基共聚物固‑固相变材料第二单体的制备方法，包含如下步骤：1)将聚乙二醇烷基醚和甲苯经无水干燥处理后加入装有温度计和回流冷凝管的反应装置中，其中所述聚乙二醇烷基醚在甲苯中的浓度为10～80wt％，在氮气保护下，搅拌并升温至80～150℃，加入单质钠，所述单质钠与聚乙二醇烷基醚的摩尔比为5:1～1:5；待液面无气泡冒出后，静置冷却至室温，过滤除去残留钠，得到反应原液；2)在冰水浴条件下，向所述反应原液中缓慢滴加浓度为10～80wt％的含酰氯基团的烯类单体的甲苯溶液，滴加完成后反应8～48h，过滤收集滤液，并蒸发除去滤液中的溶剂，得到聚乙二醇烷基醚单酯的粗产品；3)将所述聚乙二醇烷基醚单酯的粗产品溶于氯仿配制浓度为5～55wt％的溶液；将此溶液用浓度为5wt％的K₂CO₃、蒸馏水洗涤、分液，收集下层液体并将此液体在室温下真空干燥，即得所述丙烯腈基共聚物固‑固相变材料第二单体，即聚乙二醇烷基醚单酯；所述含酰氯基团的烯类单体与聚乙二醇烷基醚的摩尔质量和为100mol％，其中含酰氯基团的烯类单体的含量为10～50mol％，聚乙二醇烷基醚的含量为50～90mol％；所述聚乙二醇烷基醚的通式为HO(CH₂CH₂O)_mC_nH_2n+1，其中m＝0～600，n＝0～42，m与n不为0；所述含酰氯基团的烯类单体为丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、乙基丙烯酰氯、丙基丙烯酰氯、丁基丙烯酰氯、丁烯酰氯、3‑乙氧基丙烯酰氯、十一烯酰氯、3‑N,N‑二甲氨基甲基丙烯酰氯、2‑甲基‑3‑苯基‑2‑丙烯酰氯、3‑(4‑三氟甲氧基)苯基丙‑2‑烯酰氯、反‑8‑甲基‑6‑壬酰氯、3‑(2‑氯‑3,4‑二甲氧基苯基)‑2‑丙烯酰氯、花生四烯酰氯、肉桂酰氯、2‑甲基‑2‑丁烯酰氯、亚胡椒基乙酰氯、3‑(4‑三氟甲氧基)苯基丙‑2‑烯酰氯、1,4‑亚苯基二乙酰氯、戊烯酰氯或3‑甲基巴豆酰氯；其特征在于制备所述丙烯腈基共聚物相变材料的方法包含如下步骤：1)向反应容器中加入单体质量10～20倍的去离子水和占单体质量1.5～4.5％的复配乳化剂，然后以氮气冲洗5～300min，升温至25～80℃，调节反应容器内液体的pH值为1～7；其中所述单体由含量为70～95mol％的丙烯腈和含量为5～30mol％的所述丙烯腈基共聚物固‑固相变材料第二单体混合而成，两种成分的摩尔百分含量和为100％；2)将所述单体和占所述单体0.1～0.5mol％的链转移剂进行混合后分2～8次或滴加的方式加入至反应容器，搅拌，同时向反应容器中加入浓度为30～80wt％、质量为所述单体质量0.1～5％的引发剂溶液，待所述单体和链转移剂添加完后再次向反应容器中加入浓度为30～80wt％、质量为前次加入引发剂质量1/10～4/5的引发剂溶液，继续反应0.1～1h，得到乳液；3)将上述乳液注入浓度为0.1～5.0wt％的硫酸镁溶液，静置，真空抽滤，干燥即得所述丙烯腈基共聚物固‑固相变材料；所述复配乳化剂为十二烷基硫酸钠、双甘油聚丙二醇醚、SP‑20、SP‑60、SP‑80、聚乙二醇正烷基醚HO(CH₂CH₂O)_mC_nH_2n+1(其中m＝0～600，n＝0～42)、Tween‑20、Tween‑40、Tween‑60、Tween‑65、Tween‑80和Tween‑85中的任意两种以质量比1:9～9:1混合得到的混合物；所述链转移剂为十二烷基硫醇、十八烷基硫醇、3‑巯基丙酸异辛酯、N‑辛基硫醇、β‑硫基乙醇和异丙醇中的任意一种或任意几种以任意比的混合物；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、过氧化环己酮、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。