[發明專利]一種苯乙烯、丁二烯、異戊二烯星型共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201010218656.2
• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN102295732A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 董靜;胡才仲;陳紅;張華強;康安福;宋同江;史工昌;崔英;龔光碧;梁滔;李錦山;湯海鯤;陶惠平;懷惠珍;周漫
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08F297/04
• 分類號: C08F297/04;C08F8/42;B60C1/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 張茵

1.一種苯乙烯、丁二烯、異戊二烯星型共聚物，其結構表示如下：(-IR-SBR₁-SBR₂-B₃-)_nY，其中Y為Sn或Si；IR為異戊二烯均聚物嵌段；SBR₁為苯乙烯、丁二烯無規共聚物嵌段，其中苯乙烯含量5～10％(wt)；SBR₂為苯乙烯、丁二烯無規共聚物嵌段，其中苯乙烯含量20～50％(wt)；SBR₁∶SBR₂＝1∶1～1∶2，B₃為封端丁二烯，n＝2～4，以單體總重量為100％計，所述星型共聚物中異戊二烯含量為20～50％(wt)；苯乙烯含量為10～30％(wt)，丁二烯含量為20～60％(wt)。

2.如權利要求1所述的星型共聚物，其特征在于所述的星型共聚物單臂分子量不小于100000，星型共聚物分子量不小于250000。

3.如權利要求1所述的星型共聚物，其特征在于星型共聚物中IR嵌段3，4-％結構含量為5～15％(wt)，1，2-％為5～15％(wt)。

4.如權利要求1所述的星型共聚物，其特征在于SBR₁嵌段聚丁二烯單元的乙烯基含量在20～40％(wt)，采用恒溫聚合；SBR₂嵌段聚丁二烯單元的乙烯基含量在40～70％(wt)，采用變溫聚合，溫差ΔT≥30℃。

5.一種如權利要求1所述的星型共聚物的制備方法，其特征在于本可通過如下方式獲得：引發劑一次加入，單體分三次按一定順序加入到聚合系統，然后封端、偶合，得到星型結構的共聚物，聚合用單體是丁二烯、苯乙烯和異戊二烯單體，所述“％”均是指質量百分數，具體過程如下：

第Ⅰ步：在占單體總量0.01～0.1％的結構調節劑存在下，加入異戊二烯單體Ip和引發劑，異戊二烯單體占總單體重量的20～50％，形成IR鏈段，反應溫度為40℃～50℃，反應壓力為0.1MPa～0.25MPa，反應時間為60min～90min，此時異戊二烯單體轉化率達到100％；

第Ⅱ步：加入部分苯乙烯、丁二烯單體以及結構調節劑，形成IR-SBR₁鏈段，SBR₁鏈段中苯乙烯含量為5～10％，SBR₁鏈段占單體總重量的20～50％，結構調節劑用量為單體總量的0.05～0.5％，反應溫度為40℃～50℃，反應壓力為0.1MPa～0.25MPa，反應時間為40min～70min，由于結構調節劑的作用SBR₁中乙烯基含量20～40％，直到單體轉化率達到100％；

第Ⅲ步：加入剩余苯乙烯、丁二烯單體以及部分結構調節劑，形成IR-SBR₁-SBR₂鏈段，SBR₂鏈段中苯乙烯含量為10～40％，SBR₂鏈段占單體總量的25～55％，結構調節劑用量為單體總量的0.08～0.8％，反應為變溫聚合，在50-70min內，控制溫度從40℃逐漸升高到80℃，溫升為漸變過程，溫差ΔT≥30℃，由于結構調節劑與溫度的漸變，因此乙烯基含量也為漸變過程，乙烯基含量由60～70％逐漸降低到30～40％，乙烯基含量寬度大于20％，反應壓力為0.1MPa～0.35MPa，直到單體轉化率達到100％為止；

第Ⅳ步：加入占單體總量3～8％的丁二烯單體B₃封端，形成IR-SBR₁-SBR₂-B₃鏈段，反應溫度60℃～90℃，反應壓力為0.2MPa～0.35MPa，反應時間為10min～30min，直到基本上無游離單體存在時為止；

第Ⅴ步：加入偶聯劑，偶聯溫度為60℃～90℃，偶聯劑分1～3次加入，偶合時間為30～80min，偶合結束，聚合物溶液用水處理，水的用量為引發劑用量的100～300倍，從而形成星型結構的聚合物：(-IR-SBR₁-SBR₂-B₃-)_nY。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于所述聚合過程在烴類溶劑中完成，所述烴類溶劑包括直鏈烷烴、芳烴和環烷烴。