(19)中华人民共和国国家知识产权局
| (12)发明专利说明书 | |
| (10)申请公布号 CN 102863574 A (43)申请公布日 2013.01.09 |
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(21)申请号 CN201210343965.1
(22)申请日 2012.09.17
(71)申请人 中国科学技术大学
地址 230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号
(72)发明人 邹均庭 王雨松 庞文民 石磊 鲁非
(74)专利代理机构 北京维澳专利代理有限公司
代理人 马佑平
(51)Int.CI
C08F120/44
C08F2/46
C08F2/44
C08K5/21
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供了一种制备全同立构聚丙烯腈的方法，其包括以下步骤：（1）按比例将丙烯腈和尿素混合均匀；（2）步骤（1）所得混合物在低温条件下冷冻形成尿素-丙烯腈复合物；（3）将步骤（2）所得尿素-丙烯腈复合物分散在液氮中，并进行γ射线辐照；（4）步骤（3）所得的辐照后的物质在低温环境中进行聚合反应。本方法制得的全同立构聚丙烯腈中的等规三单元组（mm）含量大于等于98%，而且可以通过γ射线辐照的时间和聚合反应的时间调节聚合产率和聚丙烯腈的分子量。 | |
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法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种制备全同立构聚丙烯腈的方法，其包括以下步骤：
（1）按比例将丙烯腈和尿素混合均匀；
（2）步骤（1）所得混合物在低温条件下冷冻形成尿素-丙烯腈复合物；
（3）将步骤（2）所得尿素-丙烯腈复合物分散在液氮中，并进行γ射线 辐照；
（4）步骤（3）所得的辐照后的物质在低温环境中进行聚合反应，得全同 立构聚丙烯腈。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其还包括步骤（5）反应产 物的后处理，所述后处理是指洗涤、过滤和干燥。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述丙烯 腈：尿素的物质的量比为1：3~1：0.83；所述尿素的粒度小于400μm。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的低 温条件为-45~-60℃，所述冷冻时间至少为100小时。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述γ射 线辐照是指Co60，其辐照剂量为20~80kGy。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（4）中所述低温 为-60~-110℃。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（4）中所述聚合 反应发生时，同时向反应容器中通入的氮气。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通入氮气的温度为-60 ~-110℃，流量为40~400L/h。
9.权利要求1~8任意一项所述方法制备的全同立构聚丙烯腈，其特征 在于，所述全同立构聚丙烯腈的三单元全同立构规整度大于98%。
10.权利要求1~8任意一项所述方法在制备高分子材料中的应用。
说 明 书
<p>技术领域
本发明涉及高分子材料制备领域，具体涉及一种制备全同立构聚丙烯腈的 方法及其应用。
背景技术
聚丙烯腈是高分子材料中重要的前驱体，受到许多领域的广泛关注。
聚丙烯腈骨架上每隔一个碳原子连接有一个腈基基团。根据腈基基团的位 置，聚丙烯腈有三种立体化学构型：全同聚丙烯腈、间同聚丙烯腈、无规聚丙 烯腈。
聚合物分子量的大小及其分子量分布、分子链的立构规整性对其性能、成 型过程和最终产品性能有极大的影响。
过去曾经做过许多努力，试图制备全同立构聚丙烯腈，但其等规三单元组 （mm）含量均不超过87%。主要的聚合方法：Minagawa等（Minagawa M,Yamada H,Yamaguchi K,Yoshii F.1992.gamma-ray irradiation canal polymerization conditions ensuring highly stereoregular(80%)poly(acrylonitrile), Macromolecules,Vol.25,pp503-510）报道用晶道聚合方法制备出三单元组全同 立构规整度为0.48~0.87的聚丙烯腈，该方法合成的聚丙烯腈产率较低一般为 5-35%。徐晶等（徐晶，2007，高等规聚丙烯腈的合成及性能研究，北京化工 大学硕士论文）报道用阴离子聚合方法合成了三单元组全同立构规整度达0.56 的聚丙烯腈。吴承训等(吴承训万锕俊赵炯心张斌，2000，阴离子模板 聚合法合成较高立构规整性的聚丙烯腈,合成技术及应用，Vol.15，No.1，pp1-5) 报道的用阴离子模板法合成三单元组全同立构规整度 达0.50的聚丙烯腈。陈 厚等（201010603348）申请的专利，专利用电子转移再生催化剂的原子转移自 由基活性聚合方法制备了三单元组全同立构规整度为0.35~0.42的聚丙烯腈， 而该方法合成的聚丙烯腈三单元组全同立构规整度较低。
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