[發(fā)明專利]耐寒耐磨間規(guī)聚苯乙烯樹脂及其合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010158506.0
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111285972A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 閆洪雨;林良云;林顯達;葉觀倫;張志勇;陳永達;李娟;陸海雯
• 申請（專利權）人: 廣州市鵬云工程塑料有限公司
• 主分類號: C08F259/08
• 分類號: C08F259/08;C08F212/08;C08F236/10
• 代理公司: 北京商專永信知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 周軍;王鵬

本發(fā)明提供了一種耐寒耐磨間規(guī)聚苯乙烯樹脂，主要由下列主料和輔料合成：主料以質(zhì)量份計包括：62?75份苯乙烯單體，20?30份丁二烯，以及5?8份聚四氟乙烯；輔料包括：四氫呋喃，其添加量與主料的質(zhì)量比為0.02?0.04:100；催化劑，其添加量與主料的主料的質(zhì)量比為0.1?0.3:100；以及惰性介質(zhì)，其添加量與主料質(zhì)量比為3:1?5:1。本發(fā)明得到的產(chǎn)物耐寒高耐磨間規(guī)聚苯乙烯樹脂，既具有耐寒及高耐磨特性，又保留間規(guī)聚苯乙烯的高耐溫等特性，可廣泛用于高鐵，汽車及航空航天領域。

技術領域

本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，具體地，涉及一種耐寒耐磨間規(guī)聚苯乙烯樹脂及其合成方法。

背景技術

間規(guī)聚苯乙烯(sPS)為苯乙烯的間隔相同(間規(guī))排列，屬結(jié)晶型聚合物，具有優(yōu)異的耐熱性、耐化學性以及優(yōu)良電性能，其原料價廉易得，使用范圍寬廣。雖然sPS有著普通聚苯乙烯(無規(guī)聚苯乙烯)所沒有的特性，但是其分子鏈是由苯乙烯單體組成剛性鏈段，表現(xiàn)出很明顯的脆性，且其耐磨性也不如尼龍等材料，使用環(huán)境也較受限制。

改善sPS樹脂耐寒性及耐磨性的現(xiàn)有技術，多通過高分子改性手段完成，即sPS樹脂與耐寒劑(橡膠態(tài)物質(zhì))和耐磨劑以一定比例混合通過雙螺桿擠出機完成生產(chǎn)造粒完成，如專利CN103897320A，CN104761841A。

但是上述現(xiàn)有技術基本采用的是物理共混，且反應過程中間規(guī)聚苯乙烯樹脂、耐寒劑和耐磨劑(如果是高分子類物質(zhì))等都存在一定的分子鏈斷裂，所得到的耐寒耐磨sPS樹脂的性能也會有所降低。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種耐寒耐磨間規(guī)聚苯乙烯樹脂，主要由下列主料和輔料合成：

主料以質(zhì)量份計包括：62-75份苯乙烯單體，20-30份丁二烯，以及5-8份聚四氟乙烯；

輔料包括：

四氫呋喃，其添加量與主料的質(zhì)量比為0.02-0.04:100；

催化劑，其添加量與主料的質(zhì)量比為0.1-0.3:100；以及

惰性介質(zhì)，其添加量與主料的質(zhì)量比為3:1-5:1。

本發(fā)明的耐寒耐磨間規(guī)聚苯乙烯樹脂以苯乙烯單體、丁二烯和聚四氟乙烯為主要原料，催化劑和四氫呋喃作為活化劑，惰性介質(zhì)作為反應介質(zhì)，其中丁二烯為橡膠彈性結(jié)構(gòu)，能在產(chǎn)物間規(guī)聚苯乙烯-丁二烯-間規(guī)聚苯乙烯的嵌段結(jié)構(gòu)中形成海島結(jié)構(gòu)，使得產(chǎn)物具有耐寒作用；而聚四氟乙烯的添加，提高了產(chǎn)物的耐磨性、穩(wěn)定性。

本發(fā)明得到的產(chǎn)物耐寒耐磨間規(guī)聚苯乙烯樹脂，既具有耐寒及高耐磨特性，又保留間規(guī)聚苯乙烯的耐高溫等特性，可廣泛用于高鐵，汽車及航空航天領域。

在一些實施方式中，苯乙烯單體可以采用純化的苯乙烯單體，即去除阻聚劑的苯乙烯單體。具體地，是由苯乙烯單體經(jīng)干燥的Al₂O₃吸附后即得。由此，通過Al₂O₃吸附以去除苯乙烯單體中的阻聚劑和微量氧氣、水分。

在一些實施方式中，丁二烯以丁二烯溶液的形式加入反應體系中，其中，丁二烯溶液是以丁二烯單體為溶質(zhì)、惰性介質(zhì)為溶劑配置成質(zhì)量分數(shù)為20％-40％的溶液。由此，將常規(guī)狀態(tài)為氣體的丁二烯以溶液形式加入反應體系中，使其更容易進入反應體系中反應。

在一些實施方式中，催化劑以非茂金屬催化劑為主催化劑，烷基鋁氧烷為輔催化劑，非茂金屬催化劑中鈦含量與烷基鋁氧烷的質(zhì)量比為Ti：Al＝1:600-1:100。

優(yōu)選地，非茂金屬催化劑中鈦含量與烷基鋁氧烷的質(zhì)量比為Ti：Al＝1:500-1:300。

在一些實施方式中，非茂金屬催化劑包括β-二酮鈦配合物和8-羥基喹啉鈦配合物中的至少一種。