高晨曦

    (中国石化上海石油化工股份有限公司先进材料创新研究院，上海 200540)

    1 SMA共聚物简介

    苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)是由这两种单体按一定比例聚合而成，最早由Alfrey和Lavin[1]于1945年首次合成出来，此后，自由基引发的苯乙烯与马来酸酐聚合的研究越来越受到人们的关注。与国外对SMA研究相比，我国对SMA共聚物的研究相对较晚，上海石化院于1996年建成500 t/a的SMA中试装置[2]。SMA树脂具有很多优异性能如良好的加工性、耐热性和化学稳定性，不仅可以作为一种基体树脂单独使用，还可以与多种高分子树脂共混改性，是一种新型热塑性工程塑料，广泛应用于汽车、涂料、纺织、印染、医用品等领域[3-4]。

    按照SMA结构的差异，通常将其分为SMA交替共聚物(A-SMA)和SMA无规共聚物(R-SMA)，SMA的结构组成如图1所示。其中交替型共聚物(A-SMA)是苯乙烯和马来酸酐两种单体比例为1∶1时的产物，其最早由Sinclair Petrochemicals于1963年生产。苯乙烯-马来酸酐无规型共聚物(R-SMA)的结构特点是两种单体随机分布[5]，共聚物中MAH含量大约在5% ～ 10%之间。根据SMA分子量的大小又可以将其分为两类：一种是分子量在3 000以下，通常被称为低分子量SMA，低分子量SMA在20世纪60年代初已经商业化并逐步开始应用于各个领域。另一种是分子量达到 20 ～ 30 W的较高分子量SMA，是一种工程树脂材料，可用于建筑材料、汽车内外部部件、仪表板、机械外壳、电子部件、包装材料等方面。

    图1 SMA物性图Fig.1 Physical properties of SMA

    由于苯乙烯和马来酸酐本身存在的特殊性质，两种单体之间很容易发生交替共聚现象。苯乙烯和马来酸酐两种单体竞聚率r1r2之积通常被看作交替倾向的量度，80℃时苯乙烯和马来酸酐的竞聚率分别为：r1= 0.042，r2= 0.00，两者之积为0，由此可知苯乙烯和马来酸酐聚合交替倾向较大。此外，也可用极性效应参数来解释交替共聚倾向，苯乙烯和马来酸酐的极性参数e值见表1，Q值代表单体的共轭程度，由表示单体共聚特性的Q-e方程可知，两种单体的e值相差越大越容易发生交替共聚反应 ......