[发明专利]一种以聚烯烃为载体制备苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐多嵌段聚合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过反应挤出以聚烯烃为载体制备苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐多嵌段聚合物的方法。具体地说，通过双螺杆挤出机以聚烯烃作为载体，采用马来酸酐和苯乙烯异戊二烯混合单体做为原料，通过聚合反应挤出制备苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐多嵌段聚合物。 

背景技术

如今，苯乙烯/二烯烃类嵌段共聚物以被广泛的应用于家电，建筑，粘合剂，汽车部件等多个领域。 

目前国内外制备苯乙烯/二烯烃嵌段共聚物的方法大多以反应釜作为聚合反应器的阴离子溶液聚合。这意味着在聚合过程中，需要大量的溶剂，同时增加了溶剂的分离，提纯，回收等后续工作，增加了这类共聚物的生产成本，限制了他们的应用。 

中国专利CN201110257741.4提出了一种具有高熔体强度的接枝聚丙烯的制备方法。通过双螺杆挤出机使用马来酸酐、异戊二烯和苯乙烯作为改性单体与聚丙烯接枝反应挤出制备的方法。此专利中主要以改性聚丙烯为主，所加入的液体量都很小，且没有对苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐共聚物做出说明。 

中国专利CN1394218提出了一种苯乙烯/丁二烯/苯乙烯组合物的制备方法， 同时具有优良机械性能和低粘度的用途方面的应用。中国专利CN1153183提出了类丁二烯、异戊二烯、苯乙烯嵌段共聚物及其制备方法，兼具有SBS、SIS的优良特能，综合性能更佳。这两项专利均是以阴离子溶液聚合的方式合成聚合物。能耗大，反应控制不方便。 

中国专利CN200410099072.2提出了一种苯乙烯类嵌段共聚物反应挤出聚合方法。将苯乙烯类单体、引发剂、苯乙烯/共轭二烯烃混合单体依次送入螺杆挤出机各段进行聚合反应，生产效率高，能耗小，成本低，污染轻。此专利中并未涉及苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐多嵌段共聚物的反应挤出合成。 

本发明采用反应挤出技术合成苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐多嵌段共聚物，将聚合和加工的过程合二为一，同时加入异戊二烯，在双螺杆挤出机中制备苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐共聚物，无需溶剂提纯，具有控制方便、步骤较少、能耗小、成本低、污染轻等特点。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是一种利用反应挤出技术，通过双螺杆挤出机，以聚丙烯为载体，进行苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐多嵌段共聚物的合成。本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下： 

使用加热筒可移动式九段双螺杆挤出机作为连续反应器，双螺杆挤出机的螺杆转速为80～120r/min，将聚烯烃从挤出机第一段的主加料口连续定量加入；将马来酸酐和过氧化物引发剂过氧化二叔丁基以90∶8比例溶于丙酮，通过管道和计量泵从挤出机第三段的液体加料口加入；异戊二烯和苯乙烯通过另一管道和计量泵同时从挤出机第三段的液体加料口加入；在挤出机的第八段进行真 空脱挥处理，加热下在挤出机内进行苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐聚合。 

所述的聚丙烯直接选自市场上熔融指数为1.8～2.1g/10min的聚丙烯，最优选熔融指数为1.84g/10min的聚丙烯； 

所述的各原料，以重量份数计，配比为聚烯烃100，马来酸酐1.8～7，引发剂0.05～0.50，丙酮1.8～7，异戊二烯3.05～11.35，苯乙烯3.05～11.35； 

所述的加热，是指控制挤出机第一段温度70℃、第二段温度110℃、第三段至第九段的温度170～230℃； 

反应挤出过程中双螺杆挤出机的螺杆转速为80～120r/min，于挤出机的尾部进行真空脱挥处理。 

本发明的技术特征表现为，所述的马来酸酐、引发剂、异戊二烯、苯乙烯均以液体的形式通过液体计量泵注入双螺杆挤出机内，在筒体内聚合再接触聚烯烃挤出反应，区别于其它溶液聚合或直接无聚烯烃反应挤出的方法。 

本发明的技术特征表现为，将马来酸酐和苯乙烯、异戊二烯通过两个液体计量泵分别注入挤出机内，与只使用一个计量泵相比，避免了反应前马来酸酐与苯乙烯接触时直接聚合生成不溶物而导致的堵管现象，保证了反应前马来酸酐、异戊二烯和苯乙烯能顺畅地注入挤出机内。 

本发明的技术特征表现为，采用聚烯烃作为载体，使其聚合后得到的产物大部分接枝在聚烯烃上，从而避免因熔体强度不够而聚合物难以被挤出的情况。 

本发明的技术特征表现为，反应后期未反应的单体易被真空脱挥操作移出体系，使其在产物中极少有残留，从而使产物降低异味。