【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料合成，涉及聚甲基丙烯酸甲酯研究领域，具体地，本专利技术涉及一种有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物及其本体聚合制备方法和应用。
技术介绍
1、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)是一种性能优越的热塑性树脂材料，具有出色的光学性能、力学性能以及优良的耐候性和加工性能，广泛应用到航空、建筑、农业等领域。常见的聚合工艺包括自由基悬浮聚合、自由基溶液聚合和自由基本体聚合。例如，cn1239530c公开了一种高玻璃化转变温度(tg)的聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃，pmma)的制备方法，使用改进的微乳液聚合方法，对甲基丙烯酸甲酯单体在热引发或氧化还原引发体系中，采用常规原料即可以合成出透明的高分子纳米级微乳胶，可提高pmma的耐热温度，同时能保持其固有的性能，如透明性、耐候性等。
2、高端产品pmma主要通过自由基本体聚合得到，产品纯净，具有分子量均一、挥发分低、透明度高、耐热性能好等特点。由此采用自由基本体聚合工艺合成光学级pmma材料越来越受到研究学者的广泛关注。
3、采用自由基本体聚合工艺，无污水处理问题，绿色环保，但对设备和工艺要求苛刻，通常mma单体在聚合釜中先完成预聚合，然后在模具中直接浇铸二次聚合成型，或者预聚合后通过螺杆脱挥，脱除未反应单体，再挤出切割造粒。为保证产品的光学性能，整个工艺过程中均需避免结焦发黄或死胶现象的发生。在本体聚合体系中不含其它溶剂，加入的mma单体起初承担溶剂的作用，但随单体转化率的不断升高，体系粘度急剧增大，聚合产生的热量难以及时被移出，极易发生局部过热而发生爆聚，造
4、因此，如何提供一种新型甲基丙烯酸甲酯聚合物，既具有优异透光性，还具有较好的抗冲性能、耐热性能和硬度等综合性能，是目前研究的方向。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物及其本体聚合制备方法。本专利技术中的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物既具有优异透光性，还具有较好的抗冲性能、耐热性能和硬度等综合性能。
2、本专利技术的第一个方面的目的是提供一种有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物，含有式ⅰ所示结构的结构单元一、式ⅱ所示结构的结构单元二和式ⅲ所示结构的结构单元三，
3、
4、其中，以所述共聚物的总重量为基准，所述结构单元一的含量为90-98重量％，所述结构单元二的含量为0.1-0.8重量％，所述结构单元三的含量为1.9-9.2重量％。
5、在本专利技术所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的一种优选方案中，所述有有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的玻璃化转变温度不小于131.2℃，优选不小于138.4℃。
6、在本专利技术所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的一种优选方案中，所述有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的抗冲击强度不小于22.7kj/m2，优选不小于22.9kj/m2。
7、在本专利技术所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的一种优选方案中，所述有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的透光率不小于92.5％。
8、在本专利技术所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的一种优选方案中，所述有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的吸水率不大于0.3％。
9、在本专利技术所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的一种优选方案中，所述甲基丙烯酸甲酯共聚物的洛氏硬度不小于107。
10、根据本专利技术，所述甲基丙烯酸甲酯共聚物的玻璃化转变温度、透光率、吸水率、洛氏硬度等的检测方法均可以采用本领域的常用的检测方法，包括但不限于本专利技术具体实施方式中记载的检测方法。
11、根据本专利技术，所述的甲基丙烯酸甲酯共聚物的分子量可选的范围较宽，包括但不限于本专利技术实施例中所列的分子量。
12、根据本专利技术，本专利技术中所述的甲基丙烯酸甲酯共聚物分子量分布可选的范围较宽，包括但不限于本专利技术实施例中所列的分子量分布。
13、在本专利技术所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的一种优选方案中，以所述共聚物的总重量为基准，所述结构单元一的含量为91.8-96重量％，更优选为92-96重量％，例如92重量％、93重量％、94重量％、95重量％、96重量％，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间；所述结构单元二的含量为0.2-0.5重量％，例如0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间；所述结构单元三的含量为3.5-8重量％，例如3.5重量％、4.5重量％、5.5重量％、6.5重量％、7.5重量％、8重量％，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间。
14、根据上述技术方案，优选地，所述结构单元一的含量、所述结构单元二的含量与所述结构单元三的含量之和为100％。
15、根据本专利技术，所述共聚物中结构单元一的含量、所述结构单元二的含量和所述结构单元三的含量可以采用本领域中常见的检测方法进行直接检测，也可以通过在制备过程中的投料量进行计算。在本专利技术后文的实施例中，通过单体的投料量计算对应结构单元的含量。
16、本专利技术的第二个方面的目的是提供一种本体聚合制备第一个方面所述的共聚物的制备方法，包括在保护气氛中，在引发剂、促进剂和链转移剂的作用下，将甲基丙烯酸甲酯、式ⅳ所示的功能单体x和式ⅴ所示的功能单体y进行本体聚合反应，得到所述有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物；
17、
18、本专利技术在聚甲基丙烯酸甲酯的大分子链中引入以上两种特定的功能型结构单元，在保证其优异透光性的前提下，通过本体聚合制备出有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物，并具有更优异的抗冲性能、硬度和耐热性能。
19、在本专利技术所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法的一种优选方案中，以所有单体总重量为100％计，所述甲基丙烯酸甲酯的用量为90-98重量％，所述功能单体x的用量为0.1-0.8重量％，所述功能单体y的用量为1.9-9.2重量％；优选地，
20、以所有单体总重量为100％计，所述甲基丙烯酸甲酯的用量为91.8-96重量％，更优选为92-96重量％，例如92重量％、93重量％、94重量％、95重量％、96重量％，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间；所述功能单体x的用量为0.2-0.5重量％，例如0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间；所述功能单体y的用量为3.5-8重量％，例如3.5重量％、4.5重量％、5.5重量％、6.5重量％、7.5重量％、8重量％，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间。
21、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物，含有式Ⅰ所示结构的结构单元一、式Ⅱ所示结构的结构单元二和式Ⅲ所示结构的结构单元三，
2.根据权利要求1所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物，其特征在于：
4.一种本体聚合制备权利要求1-3之一所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，包括在保护气氛中，在引发剂、促进剂和链转移剂的作用下，将甲基丙烯酸甲酯、式Ⅳ所示的功能单体X和式Ⅴ所示的功能单体Y进行本体聚合反应，得到所述有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物；
5.根据权利要求4所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求6所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求4-8之一所述的有机硅
10.根据权利要求4-8之一所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，其特征在于：
11.根据权利要求4-8之一所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，其特征在于：
12.权利要求1-3之一所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物或者权利要求4-11之一所述的制备方法制备得到的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物在航空材料、光学材料、建筑材料、液晶材料、农业材料或医用材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物，含有式ⅰ所示结构的结构单元一、式ⅱ所示结构的结构单元二和式ⅲ所示结构的结构单元三，
2.根据权利要求1所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物，其特征在于：
4.一种本体聚合制备权利要求1-3之一所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，包括在保护气氛中，在引发剂、促进剂和链转移剂的作用下，将甲基丙烯酸甲酯、式ⅳ所示的功能单体x和式ⅴ所示的功能单体y进行本体聚合反应，得到所述有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物；
5.根据权利要求4所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的有机硅改性甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵方园，王晓春，杨捷，伊卓，李晶，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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