[發明專利]星形高抗沖聚苯乙烯及其制備方法

無效

• 申請號: 201010110106.9
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN101899135A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 李楊;張春慶;王艷色;胡雁鳴;于志省;李戰勝;趙忠夫;王玉榮
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08F297/04
• 分類號: C08F297/04;C08F2/40
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于高分子材料合成與制備技術領域，涉及一類星形高抗沖聚苯乙烯及其制備方法。更具體地說，本發明涉及具有如下結構組成的星形高抗沖聚苯乙烯及其制備方法，星形高抗沖聚苯乙烯是具有(SBC-PS)n-C所示結構的星形丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物和具有(PS)n-C所示結構的星形苯乙烯均聚物的原位復合物，其中：SBC為丁二烯/苯乙烯共聚物嵌段，PS為苯乙烯均聚物嵌段，C為多官能團烷基鋰引發劑殘基，n為多官能團烷基鋰引發劑的官能度且其值大于等于3。?

背景技術

高抗沖聚苯乙烯(HIPS)通常是采用自由基聚合機理制備的(R-HIPS)，目前大多采用以DOW和BASF公司為代表的本體連續法工藝制備，首先將增韌橡膠(聚丁二烯橡膠或丁苯共聚物橡膠)溶解到苯乙烯中，再通過熱或引發劑引發聚合，單體難以實現全部轉化，轉化率一般在80％左右。不足之處：必須進行單體回收，聚合反應過程易于生成苯乙烯齊聚物，頭頭相連的聚苯乙烯在加工過程中易于斷鏈，分子量分布較寬，更高分子量聚苯乙烯制備難度較大，單體殘留量較大(通常控制在150ppm左右)。?

陰離子聚合是實現聚合物分子結構設計最為精確、有效的手段，單體可以實現全部轉化，產品純凈，單體殘留量可以達到10ppm以下。與上述苯乙烯自由基本體連續聚合相比，苯乙烯陰離子本體聚合存在著以下缺點：高單體濃度下，聚合反應速度非常快，聚合熱難以及時撤除，聚合體系溫度難以控制；高?溫條件下，陰離子聚合容易發生副反應，增長活性中心易于分解異構化。因此，陰離子聚合通常是以較低濃度的溶液聚合方式(一般小于20％wt.)、在較低的溫度下(小于60℃)實施的。?

BASF公司采用阻滯陰離子聚合技術(Retarded?Anionic?Polymerization)成功地制備了基于陰離子聚合方法的高抗沖聚苯乙烯(簡稱A-HIPS：AnionicHigh?Impact?Polystyrene)[Philippe?Desbois，Volker?Warzelhan，etal，Anionic?High?Impact?Polystyrene：A?New?Process?for?Low?Residual?andLow?Cost?HIPS，Macromolecular?Symposia，2006，240：194-205]。要實現對苯乙烯陰離子本體聚合反應速率進行控制，阻滯劑(Retarder)至關重要。BASF公司以烷基鋰為引發劑，開發了一系列與之配套的阻滯劑，從第一代烷基鎂體系入手，發展到目前成熟的第二代烷基鋁體系。研究發現：烷基鋁既不是引發劑，也不是鏈轉移劑，僅起到抑制聚合反應速度的作用，聚合過程保持了陰離子聚合的特點。當Al/Li＞1時，聚合體系處于休眠狀態；當Al/Li＜1時，可根據Al/Li大小來調控聚合反應速率。?

由于BASF公司采用的烷基鋰引發劑均為單官能團烷基鉀引發劑，所制備的高抗沖聚苯乙烯均為線形結構，難以實現星形高抗沖聚苯乙烯的制備。本發明采用多官能團烷基鋰引發劑，采用阻滯陰離子聚合方法所制備的星形高抗沖聚苯乙烯不僅具有十分優異的抗沖擊性能，而且星形結構也將賦予材料良好的加工性能。本發明的星形高抗沖聚苯乙烯還可以被進一步官能化，例如氫化、環氧化、羥基化、羧基化等，也可以用于橡塑共混改性。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出了一種星形高抗沖聚苯乙烯及其制備方法，與傳統生產工藝采用自由基聚合方法所制備的高抗沖聚苯乙烯(HIPS)以及BASF?公司采用陰離子聚合方法所制備的高抗沖聚苯乙烯(A-HIPS)不同之處就在于本發明所制備的是一類具有星形結構的高抗沖聚苯乙烯，是以多官能團烷基鋰為引發劑、采用阻滯陰離子聚合方法實現的。星形結構不僅賦予了高抗沖聚苯乙烯優異的物理機械性能，而且保證了高分子量高抗沖聚苯乙烯良好加工性能。?