[发明专利]一种异戊二烯-苯乙烯星型共聚物及其制备方法

权利要求书

1.一种星型高苯乙烯橡胶，其结构式表示如下：[I₁→S₁-I₂/S₂]n-Y，其中Y为Si或Sn；n为支化度，2.5≤n≤4，I₁→S₁为聚苯乙烯和聚异戊二烯渐变段共聚物；I₂/S₂为聚苯乙烯和聚异戊二烯无规段共聚物，结构式中聚苯乙烯和聚异戊二烯渐变段质量分数为40～75％，聚苯乙烯和聚异戊二烯的无规段的质量分数为25～60％；该星型高苯乙烯橡胶聚合物中以单体总重量为100％计，苯乙烯含量为45～75％，异戊二烯含量为25～55％。

2.如权利要求1所述的高苯乙烯橡胶，其特征在于聚苯乙烯和聚异戊二烯渐变段共聚物中异戊二烯单元中1，2-结构和3，4-结构质量含量为5～15％；聚苯乙烯和聚异戊二烯无规段共聚物中异戊二烯单元中1，2-结构和3，4-结构含量为20～50wt％。

3.如权利要求1所述的高苯乙烯橡胶，其特征在于所述星型高苯乙烯橡胶共聚物中苯乙烯的重量份数为50～70％，异戊二烯的重量份数为30～50％。

4.如权利要求1所述的高苯乙烯橡胶，其特征在于所述的星型高苯乙烯橡胶的数均分子量为100000～400000，分子量分布指数为1.2～5。

5.一种如权利要求1所述的高苯乙烯橡胶的制备方法，其特征在于制备步骤为：

第I步：加入占单体总重量27～45％的苯乙烯和占单体总重量15～33％的异戊二烯单体混合物，在有机锂引发剂的作用下聚合，形成异戊二烯与苯乙烯的渐变段：聚合物表示为：I₁→S₁-Me，Me为引发剂的金属离子，反应温度为50℃～80℃，反应压力为0.1MPa～0.25MPa，反应时间为20min～80min，产物中异戊二烯单元中1，2-结构和3，4-结构的质量含量为5～15％，此时，聚合反应中无游离单体存在；

第II步：加入占单体总重量18～30％的苯乙烯和占单体总重量10～22％的异戊二烯单体混合物，同时加入极性活化剂，使二者无规共聚，形成活性链P：I₁→S₁-I₂/S₂-Me；反应温度为50℃～80℃，反应压力为0.1MPa～0.25MPa，反应时间为30min～100min，产物中异戊二烯单元中1，2-结构和3，4-结构的质量含量为20～50％，此时，聚合反应中无游离单体存在；

第III步：当单体反应完全后，加入偶联剂Y，形成：[I₁→S₁-I₂/S₂]_n-Y，偶联剂用量与引发剂有机锂的摩尔比为0.1～1.0，偶合温度60℃～100℃，时间40min～80min；反应完全后，将聚合物溶液用水处理，水的用量为引发剂用量的100～300倍，籍此制得星型高苯乙烯橡胶。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于制备过程如下：

首先将占单体总重量30～40％的苯乙烯和占单体总重量18～30％的异戊二烯单体混合物以及烃类溶剂的混合物加入到聚合体系，在引发剂作用下引发反应，反应温度在50～80℃，反应时间为30～80min，此时无游离单体存在，聚合物表示为I₁→S₁-Me，此段异戊二烯单元中1，2-结构和3，4-结构的质量含量为5～15％；再将占单体总重量20～30％的苯乙烯和占单体总重量12～20％的异戊二烯单体混合物加入聚合系统，同时加入极性活化剂，形成活性链P：I₁→S₁-I₂/S₂-Me，此段异戊二烯单元中1，2-结构和3，4-结构的质量含量为20～50％，反应温度为50℃～80℃，反应压方为0.1MPa～0.25MPa，反应时间为30min～80min；最后用偶联剂进行偶联，偶联反应温度为60℃～100℃，反应40min～80min即可完成。

7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于所述的极性活化剂包括二乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、乙基甲醚、苯甲醚、二苯醚、乙二醇二甲醚、三乙胺、六甲基膦酰三胺，加入量为0.01～0.1phm。