聚苯乙烯马来酸酐共聚物的用途及合成

2025/10/13 9:34:44 作者:棋桦

聚苯乙烯马来酸酐共聚物是一种由苯乙烯和马来酸酐单体通过无规共聚反应生成的高分子材料,呈白色或淡黄色粉末状,可溶于有机溶剂(如甲苯、乙醇等),具有热塑性和可加工性。 ‌

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用途

聚苯乙烯马来酸酐共聚物常作为成膜剂、粘合剂或涂料添加剂,用于改善材料性能或降低表面摩擦系数。其与聚碳酸酯、聚酰胺等基材共混后,可提升材料的热稳定性、加工效率及耐化学性,适用于汽车部件、食品接触器具等制造。在科学研究方面聚苯乙烯马来酸酐共聚物可作为高分子化学研究中的基础原料,用于探索共聚物结构与性能的关系。

合成方法

方法一:取苯乙烯16.68g(0.16mol)、马来酸酐17.7g(0.18mol)、偶氮二异丁腈 (AIBN) 1.106g (6.73mol) 及四氢呋喃(下称“THF”)200 mL 置于 500mL 茄形烧瓶中混合溶解,经脱气、氮气置换后于 60°C 下反应 6 小时。反应溶液冷却后,用THF-甲醇溶剂重结晶并干燥。得到聚苯乙烯马来酸酐共聚物39.03g,收率87%。通过凝胶渗透色谱法测定所得聚合物的分子量。该色谱法采用聚苯乙烯作为标准物质,THF作为溶剂。[1]

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方法二: 将苯乙烯(10.5 g,0.1 mol)、马来酸酐(9.9 g,0.1 mol)和120 mL甲苯加入250 mL三口烧瓶中。混合物在搅拌下加热至75-80℃,然后将过氧化苯甲酰(0.1克)溶于10毫升甲苯的溶液滴加。滴加完成后,反应混合物在85-90℃下搅拌4-5小时。混合物冷却至室温后过滤。滤出固体用50 mL甲苯洗涤,干燥后得到20.0 g白色粉末状聚苯乙烯马来酸酐共聚物,收率98%。[2]

方法三:将MAnh(36.8克,375毫摩尔)、St(39.1克,375毫摩尔)、BPT(4.06克,15.0毫摩尔)、AIBN(0.493克, 3.00 mmol)及1,3,5-三氧杂环戊烷(1.22 g, 13.5 mmol)的混合溶液,置于装有冰水冷凝器和油泡器的500 mL三口圆底烧瓶中,溶剂为270 mL 2-丁酮。在固含量30%(w/v)、RAFT聚合剂与引发剂比例5:1、添加1.5%(w/w)1,3,5-三氧杂环丁烷作为内部对照标准的条件下进行共聚反应。搅拌下通氩气脱气45分钟。将反应体系置于80°C搅拌20小时后终止反应,冷却并暴露于大气氧中。通过冷戊烷沉淀(3×750 mL)从反应混合物中分离共聚物,随后进行真空过滤。将所得聚苯乙烯马来酸酐共聚物在40°C真空条件下干燥过夜。[3]

参考文献

[1] Sahara, Tetsuya; et al. Liquid antimicrobial coating compositions with good transparency and long term antimicrobial property. World Intellectual Property Organization Patent Number WO2008004677 

[2] Tai, Li-Min; et al. Synthesis of polymeric fungicides with hymexazol as bioactive agent. Youji Huaxue (2002), 22(6), 428-432   

[3] Kuyler, Gestel C. ; et al. Tunable Terpolymer Series for the Systematic Investigation of Membrane Proteins. Biomacromolecules (2025), 26(1), 415-427   

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