[發(fā)明專利]異戊二烯、丁二烯、苯乙烯星型嵌段共聚物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00130185.3
• 申請日: 2000-10-19
• 公開（公告）號: CN1350015A
• 公開（公告）日: 2002-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 李楊;徐宏德;呂占霞;洪定一;顧明初
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;北京燕山石油化工公司研究院
• 主分類號: C08F297/04
• 分類號: C08F297/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一類異戊二烯、丁二烯、苯乙烯星型嵌段共聚物及其制備方法，這類星型嵌段共聚物具有如下結構：(SBR-IR)n-C，其中：SBR為丁二烯、苯乙烯無規(guī)共聚物嵌段，IR為異戊二烯均聚物嵌段，C為多官能度烷基鋰引發(fā)劑殘基，n為引發(fā)劑官能度，n大于等于3。

通常基于丁二烯、異戊二烯、苯乙烯三種單體的嵌段共聚物有SBS、SIS，SBS為丁二烯、苯乙烯三嵌段共聚物(其中：B為聚丁二烯嵌段，S為聚苯乙烯嵌段)，SIS為異戊二烯、苯乙烯三嵌段共聚物(其中：I為聚異戊二烯嵌段，S為聚苯乙烯嵌段)。以雙官能團烷基鋰為引發(fā)劑，改變丁二烯、異戊二烯、苯乙烯單體的加料順序，可以得到不同結構的嵌段共聚物，這類嵌段共聚物包括下列對稱結構：(1)S-I-B-I-S(丁二烯、異戊二烯、苯乙烯順序加入)；(2)S-B-I-B-S(異戊二烯、丁二烯、苯乙烯順序加入)；(3)S-I-BI-B-BI-I-S(丁二烯和異戊二烯一次加入、苯乙烯單加)；(4)S-BS-B-I-B-BS-S(異戊二烯單加、丁二烯和苯乙烯同時加入)；(5)S-IS-I-B-I-IS-S(丁二烯單加、異戊二烯和苯乙烯同時加入)；(6)S-IS-I-BI-B-BI-I-IS-S(丁二烯、異戊二烯和苯乙烯同時加入)；其中：S為聚苯乙烯嵌段，B為聚丁二烯嵌段，I為聚異戊二烯嵌段，BI為丁二烯、異戊二烯梯形共聚物嵌段，BS為丁二烯、苯乙烯梯形共聚物嵌段，IS為異戊二烯、苯乙烯梯形共聚物嵌段。當丁二烯和苯乙烯同時加入時，由于丁二烯和苯乙烯的競聚率不同，只能得到含有丁二烯、苯乙烯梯形共聚物嵌段的五嵌段共聚物S-BS-B-BS-S，為了改變丁二烯和苯乙烯的競聚率，在丁二烯、苯乙烯進料的同時加入極性添加劑，使丁二烯、苯乙烯的聚合按照無規(guī)的方式進行，最終得到無規(guī)丁苯共聚物嵌段SBR，本發(fā)明正是從這樣的高分子設計出發(fā)，采用多官能團鋰引發(fā)劑，首先進行異戊二烯均聚物嵌段IR的聚合，再進行無規(guī)丁苯共聚物嵌段SBR的聚合，制備了(SBR-IR)n-C星型嵌段共聚物，從真正意義上實現(xiàn)了無規(guī)丁苯橡膠和聚異戊二烯橡膠的化學復配，而實現(xiàn)橡膠復配傳統(tǒng)的方法是在開煉機或密煉機上將各種橡膠進行物理混合，顯然，本發(fā)明所采用的化學復配的方法簡便易行、效果更佳。

本發(fā)明的目的在于提供一類基于異戊二烯、丁二烯、苯乙烯星型嵌段共聚物，這類星型嵌段共聚物兼具有SBR和IR優(yōu)異的性能，是一類用途廣泛的彈性體材料。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種制備上述星型嵌段共聚物的方法。

本發(fā)明的技術特征在于將通用的無規(guī)丁苯共聚物橡膠SBR與通用的聚異戊二烯橡膠IR在聚合反應器中原位實現(xiàn)化學復配。

本發(fā)明所制備的異戊二烯、丁二烯、苯乙烯星型嵌段共聚物具有如下結構：(SBR-IR)n-C。星型嵌段共聚物的數(shù)均分子量(Mn)一般范圍為5×10⁴-50×10⁴，最佳范圍為10×10⁴-30×10⁴。丁二烯和苯乙烯無規(guī)共聚物SBR嵌段的組成為：苯乙烯含量的一般范圍為10％-50％(重量百分比，以下相同)，最佳范圍為15％-35％；丁二烯含量的一般范圍為50％-90％(重量百分比，以下相同)，最佳范圍為65％-85％；1.2-聚丁二烯含量一般范圍為6％-80％(重量百分比，以下相同)，最佳范圍為10％-50％。丁二烯和苯乙烯無規(guī)共聚物SBR嵌段與聚異戊二烯IR嵌段比例SBR/IR的一般范圍為10/90-90/10(重量比，以下相同)，最佳范圍為30/70-70/30。聚異戊二烯IR嵌段中3.4-聚異戊二烯含量一般范圍為6％-80％(重量百分比，以下相同)，較佳范圍為6％-55％，最佳范圍為6％-20％。C為多官能度烷基鋰引發(fā)劑殘基，n為引發(fā)劑官能度，n大于等于3，n一般在3-150，較佳范圍在3-50，最佳范圍在3-10。

本發(fā)明所涉及的丁二烯、苯乙烯星型嵌段共聚物(SBR-IR)n-C的制備方法如下：在非極性烴類溶劑中按單體配比將異戊二烯單體、任選的極性添加劑加入到反應器中，加入多官能團鋰引發(fā)劑，制備異戊二烯均聚嵌段IR，當異戊二烯全部反應結束后，再按單體配比將含有極性添加劑的苯乙烯和丁二烯單體一次加入到反應器中，開始制備丁二烯和苯乙烯無規(guī)共聚物嵌段SBR，當丁二烯和苯乙烯全部反應完成后，終止反應，得到(SBR-IR)n-C星型嵌段共聚物。