一种降低自由基本体聚合树脂中残留单体的方法
【专利摘要】本发明公开了一种降低自由基本体聚合树脂中残留单体的方法，其特征在于：聚合体系中含有至少一种裂解型光引发剂，且在自由基本体聚合结束，使所得树脂在经造粒或粉碎后通过波长范围为200～400nm紫外光的连续照射。通过本发明方法可以使自由基本体聚合树脂中的残留单体的含量低于1wt%，可比现有技术降低50%以上，有效避免了残留单体对采用自由基本体聚合所得树脂产生的不利影响，使所得树脂味道小，迁移少，保证了在涂料、油墨和粘合剂领域的应用性能要求；而且，本发明方法操作简单，易于实现连续化生产，适合工业化生产要求，具有实用价值。
【专利说明】一种降低自由基本体聚合树脂中残留单体的方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种降低自由基本体聚合树脂中残留单体的方法，属于高分子材料制备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]自由基本体聚合是工业上普遍采用的生产树脂的方法，这种方法包括链引发、链增长和链终止等步骤，其中链增长和链终止速度非常快，链增长时间很短，时刻都有长链高分子形成，自由基聚合热量大，由于平均链长与温度有关，所以几乎不可能在绝热条件下生产出有实用价值的产品。反应过程中，由于粘度增加很快，反应热的导出困难，以致影响了高分子链的扩散，导致自由基本体聚合中熟知的Trommsdorff效应，即:凝胶效应。因此，在没有搅拌的反应器中，最终的产品中不可避免会有大量的残留单体存在。在不同的使用领域，残留单体会带来很多问题。例如，在脱挥过程中，高浓度的易燃挥发物会带来安全问题，残留单体高的树脂还有难闻的气味。在涂料或油墨中，残留单体会影响膜性能，如表面缺陷、不透明、强度低等。此外，由于残留单体作用类似增塑剂，会降低树脂的抗粘性，在存储温度高时，易造成树脂结块。
[0003]为了降低产品中残留单体含量，行业中普遍采用的方法是在配方中使用一种或多种引发促进剂，使在不同的温度下具有后续反应，虽然这种方法可以降低残留单体，但总的残留单体仍然在I~5% ;虽然通过脱挥可以降低成品中的残留单体，但是由于树脂融化过程中的小分子挥发性物质的排放，使得脱挥效果受到限制，一般只能使残留单体降低50%左右，某些情况下甚至只能降低10%。
[0004]由于残留单体会带来上述问题，以及目前技术还不能解决自由基本体聚合树脂中残留单体的问题，而自由基本体聚合又是某些树脂(例如:丙烯酸树脂)的优选生产方法，因此，有必要开发一种可降低自由基本体聚合树脂中残留单体的方法，以满足某些树脂(例如:丙烯酸树脂)的生产和应用要求。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种降低自由基本体聚合树脂中残留单体的方法，以避免残留单体对自由基本体聚合树脂产生不利影响。
[0006]为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:
[0007]—种降低自由基本体聚合树脂中残留单体的方法，其特征在于:聚合体系中含有至少一种裂解型光引发剂，且在自由基本体聚合结束，使所得树脂在经造粒或粉碎后通过波长范围为200~400nm紫外光(UV)的连续照射。
[0008]作为一种优选方案，当通过波长范围为315~400nm波段时，最低紫外辐照度为1500毫瓦/平方厘米、最低能量密度为1500毫焦耳/平方厘米；当通过波长范围为280~315nm波段时，最低紫外辐照度为1200毫瓦/平方厘米、最低能量密度为1200毫焦耳/平方厘米；当通过波长范围为200~280nm波段时，最低紫外辐照度为60毫瓦/平方厘米、最低能量密度为150毫焦耳/平方厘米。
[0009]作为进一步优选方案，当通过波长范围为315~400nm波段时，紫外辐照度为1500~5000毫瓦/平方厘米、能量密度为1500~3050毫焦耳/平方厘米；当通过波长范围为280~315nm波段时，紫外辐照度为1200~1500毫瓦/平方厘米、能量密度为1200~2050毫焦耳/平方厘米；当通过波长范围为200~280nm波段时，紫外辐照度为60~200毫瓦/平方厘米、能量密度为150~300毫焦耳/平方厘米。
[0010]作为一种优选方案，输送树脂通过紫外光照射的速率为1.0~10米/分钟。
[0011]作为一种优选方案，所述的裂解型光引发剂选自α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、酰基膦氧化物、苯甲酰甲酸酯类化合物中的至少一种。
[0012]作为进一步优选方案，所述的裂解型光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、苯基双(2,4, 6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯中的至少一种。
[0013]作为一种优选方案，所述的裂解型光引发剂的用量为单体总重量的0.1~5%。
[0014]实现紫外光照射的设备为紫外线照射灯，可采用中压电弧汞灯、中压微波汞灯、脉冲氙灯或LED射线灯等。
[0015]本申请中所述树脂优指玻璃化转变温度> 250C的树脂，进一步优指玻璃化转变温度>25°C的丙烯酸树脂。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:通过本发明方法可以使自由基本体聚合树脂中的残留单体的含量低于l wt%，可比现有技术降低50%以上，有效避免了残留单体对采用自由基本体聚合所得树脂产生的不利影响，使所得树脂味道小，迁移少，保证了在涂料、油墨和粘合剂领域的应用性能要求；而且，本发明方法操作简单，易于实现连续化生产，适合工业化生产要求，具有实用价值。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明技术方案做进一步详细、完整地说明。
[0018]实施例1甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸丁酯(BA)的自由基本体聚合
[0019]按表1-1中的配比配料:
[0020]表1-1原料配比
【权利要求】
1.一种降低自由基本体聚合树脂中残留单体的方法，其特征在于:聚合体系中含有至少一种裂解型光引发剂，且在自由基本体聚合结束，使所得树脂在经造粒或粉碎后通过波长范围为200~400nm紫外光的连续照射。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:当通过波长范围为315~400nm波段时，最低紫外辐照度为1500毫瓦/平方厘米、最低能量密度为1500毫焦耳/平方厘米；当通过波长范围为280~315nm波段时，最低紫外辐照度为1200毫瓦/平方厘米、最低能量密度为1200毫焦耳/平方厘米；当通过波长范围为200~280nm波段时，最低紫外辐照度为60毫瓦/平方厘米、最低能量密度为150毫焦耳/平方厘米。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于:当通过波长范围为315~400nm波段时，紫外辐照度为1500~5000毫瓦/平方厘米、能量密度为1500~3050毫焦耳/平方厘米；当通过波长范围为280~315nm波段时，紫外辐照度为1200~1500毫瓦/平方厘米、能量密度为1200~2050毫焦耳/平方厘米；当通过波长范围为200~280nm波段时，紫外辐照度为60~200毫瓦/平方厘米、能量密度为150~300毫焦耳/平方厘米。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于:输送树脂通过紫外光照射的速率为1.0~10米/分钟。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的裂解型光引发剂选自α-羟烷基苯酮、α -胺烷基苯酮、酰基膦氧化物、苯甲酰甲酸酯类化合物中的至少一种。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于:所述的裂解型光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯中的至少一种。
7.如权利要求1或5或6所述的方法，其特征在于:所述的裂解型光引发剂的用量为单体总重量的0.1~5%。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于:实现紫外光照射的设备为紫外线照射灯。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述树脂是指玻璃化转变温度>25°C的树脂。
10.如权利要求1或9所述的方法，其特征在于:所述树脂是指丙烯酸树脂。
【文档编号】C08F2/48GK103467629SQ201310472802
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】李纲 申请人:上海新世纪齿科材料有限公司