[发明专利]低顺式聚丁二烯橡胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及聚合物领域，提供了一种低顺式聚丁二烯橡胶及其制备方法和应用。所述低顺式聚丁二烯橡胶的制备方法包括在引发剂和结构调节剂的存在下，将丁二烯在非极性烃类溶剂中进行间歇阴离子聚合反应，然后将阴离子聚合反应产物与二乙烯基苯进行偶联反应，且所述二乙烯基苯的用量与引发剂的用量的摩尔比为(0.8‑1.5)：1，使得到的低顺式聚丁二烯橡胶的数均分子量为80000‑120000，分子量分布指数为1.4‑1.9，且所述低顺式聚丁二烯橡胶中1,2‑结构的含量为8‑20重量％。采用上述方法得到的低顺式聚丁二烯橡胶具有非常好的增韧效果，能够显著提高ABS树脂的抗冲击性能和光泽度，极具工业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种低顺式聚丁二烯橡胶、一种低顺式聚丁二烯橡胶的制备方法、由该方法制备得到的低顺式聚丁二烯橡胶以及所述低顺式聚丁二烯橡胶作为树脂增韧剂的应用。

背景技术

增韧橡胶品种的选择是ABS树脂增韧中的一项关键技术。从理论上讲，连续本体法ABS树脂增韧橡胶可以是低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR橡胶)、高顺式聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体等中的至少一种。增韧橡胶不能选择交联结构的橡胶，因为交联橡胶无法与树脂基体进行接枝反应。在传统的本体聚合工艺中可以采用高顺式聚丁二烯橡胶进行增韧，然而，虽然高顺式聚丁二烯橡胶的玻璃化转变温度较低、易松弛、抗冲击效果好，但是却有低温结晶倾向，不利于低温韧性的提高。研究表明，对于低温韧性ABS树脂而言，LCBR橡胶是其最佳增韧剂。为此，科研工作者也做了很多相关研究。

例如，CN102532377B公开了一种低顺式聚丁二烯橡胶，其具有下述性能：(1)在橡胶的单体单元中，顺式-1,4-结构含量为30-36重量％，反式-1,4-结构含量为55-61重量％，1,2-结构含量为8-14重量％；(2)橡胶的数均分子量为80000-110000；(3)分子量分布为1.5-1.8；(4)在100℃下的门尼粘度ML₁₊₄为45-65,；(5)在25℃时的5％橡胶-苯乙烯溶液粘度中测定的SV值为0.04-0.059Pa·s。此外，该低顺式聚丁二烯橡胶是采用连续聚合并以多官能团卤化物作为偶联剂制备得到的，偶联度为3.0-3.3(即偶联臂数为3.0-3.3)。研究表明，虽然该低顺式聚丁二烯橡胶能够在一定程度上改善聚苯乙烯树脂的抗冲击性能和光泽度，但是改善的幅度还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种新型的低顺式聚丁二烯橡胶、一种低顺式聚丁二烯橡胶的制备方法、由该方法制备得到的低顺式聚丁二烯橡胶以及所述低顺式聚丁二烯橡胶作为树脂增韧剂的应用。

具体地，本发明提供的低顺式聚丁二烯橡胶的数均分子量为80000-120000，分子量呈双峰分布或者三峰分布且分子量分布指数为1.4-1.9，所述低顺式聚丁二烯橡胶中含有具有星型结构且臂数为4-5的分子链，且所述低顺式聚丁二烯橡胶中1,2-结构的含量为8-20重量％。

本发明提供的低顺式聚丁二烯橡胶的制备方法包括在引发剂和结构调节剂的存在下，将丁二烯在非极性烃类溶剂中进行间歇的阴离子聚合反应，然后将阴离子聚合反应产物与二乙烯基苯进行偶联反应，且所述二乙烯基苯的用量与引发剂的用量的摩尔比为(0.8-1.5)：1，所述阴离子聚合反应和偶联反应的条件使得到的低顺式聚丁二烯橡胶的数均分子量为80000-120000，分子量分布指数为1.4-1.9，且所述低顺式聚丁二烯橡胶中1,2-结构的含量为8-20重量％。

本发明还提供了由上述方法制备得到的低顺式聚丁二烯橡胶。

本发明还提供了所述低顺式聚丁二烯橡胶作为树脂增韧剂的应用。