[发明专利]一种苯乙烯-共轭二烯烃星型嵌段共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯乙烯-共轭二烯烃星型嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术

申请号为95103049.3的专利申请公开了一种《制备共轭双烯-乙烯基苯星型嵌段共聚物的方法》，包括乙烯基苯用锂催化剂引发聚合，再与共轭双烯共聚合，然后用偶联剂四氯化硅偶联成星型嵌段共聚物，其特征在于偶联剂用量小于有机锂的当量值0.250.该专利采用四氯化硅为偶联剂，使聚合釜受到污染，要求聚合及后处理系统必须耐酸性腐蚀，对设备质量要求较高；胶液后处理中产生大量含酸污水，污染环境，增加污水处理费用；卤元素残留在产品中，会影响产品的应用领域。

申请号为98124260.X的专利申请公开了一种《抗碎裂性单形态星型嵌段共聚物及其制备方法》，该发明提供了一种单形态嵌段共聚物。其结构为R-X-[B₂-(B₁-S₂)B₁/S₂-S₁]₃，其中S表示单乙烯基芳烃嵌段；B₁/S₂表示共轭二烯烃与单乙烯基芳烃的无规嵌段；B₁-S₂表示渐变段；B表示共轭二烯烃嵌段；X代表偶联剂残基；R是偶联剂带入的烷基，既是通过引发剂一次加入，先将单乙烯基芳烃聚合，形成树脂链段，然后再将单乙烯基芳烃与共轭二烯烃加入得到单乙烯基芳烃工共轭二烯烃的无规段和渐变段，再加入共轭二烯烃，用偶联剂四甲氧基硅烷或是甲基三甲氧基硅烷偶合得本发明的星形单形态嵌段共聚物。该发明的偶合剂选用四甲氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷，偶合反应后生成甲醇，与反应溶剂环己烷等溶剂混合在一起较难分离，会对聚合反应的溶剂体系造成污染或增加溶剂精制的成本。

申请号为00130181.0的专利申请公开了一种《丁二烯-苯乙烯星型嵌段共聚物及其制备方法》，该发明提供的星型嵌段共聚物具有如下结构：(SBR-BR)n-C，其中：SBR为丁二烯、苯乙烯无规共聚嵌段，BR为丁二烯均聚嵌段，C为多官能度烷基锂引发剂残基，n为引发剂官能度，n大于等于3.该星型嵌段共聚物的星型通过多官能度烷基锂引发剂在聚合反应过程中获得，不需要经过偶合反应，产品的偶合度受多官能度烷基锂引发剂的制约。

发明内容

本发明的目的通过改变偶联剂的种类来克服现有技术存在的缺陷。

本发明提供的一种苯乙烯-共轭二烯烃星型嵌段共聚物，其特征在于：该星型嵌段共聚物具有如下结构：{C-(SB)n}x-M，其中：SB为共轭二烯、苯乙烯嵌段共聚物，C为多官能度烷基锂引发剂残基，n为引发剂官能度，其值为1～3，x为偶合度，其值为2～6，M为环氧植物油开环后的分子链，环氧植物油的分子式为C_aH_bO_c，其中a为50～60范围，b为90～100范围，c为8～15的范围；该星型嵌段共聚物中苯乙烯属单体含量的为10％～50％；该星型嵌段共聚物的数均分子量(Mn)的为5×10⁴～40×10⁴；分子量分布范围为1.1～1.4。

通常基于丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三种单体的星型嵌段聚合物有{C-(SB)_n}₄-Si、{C-(SI)_n}₄-Si星型产品。{C-(SB)_n}₄-Si为丁二烯、苯乙烯星型嵌段共聚物(其中：B为聚丁二烯段，S为聚苯乙烯段)，{C-(SI)_n}₄-Si为异戊二烯、苯乙烯星型嵌段共聚物(其中：I为聚异戊二烯段，S为聚苯乙烯段)，其核为硅原子，与共轭二烯的碳原子相连，硅上的氯基被取代后残留在反应系统中。由于烷基锂与负电性的硅烷取代物迅速产生复分解反应，生成星型嵌段共聚物，其分子量分布为1。该产品是一种用途广泛的热塑性弹性体，特别适用于粘合剂的制备，但其粘接强度可以进一步提高。本发明正是为克服四氯化硅的缺陷和提高产品的性能出发，采用环氧植物油作为偶合剂，采用烷基锂引发剂，首先进行苯乙烯聚合，再进行丁二烯或异戊二烯聚合，然后加入环氧植物油偶合剂制备星型的SBS和SIS，其核为环氧植物油链，由于该反应为开环取代反应，没有其它产物生成，其结构为含一个支链、二个支链、三个支链、四个支链…混合型的支化结构，分子量分布在1.1-1.4的范围内，其用于粘合剂的制备，综合性能优良。