[发明专利]低顺式聚丁二烯橡胶及其制备方法和组合物以及芳族乙烯基树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低顺式聚丁二烯橡胶及其制备方法，所述低顺式聚丁二烯橡胶的分子量分布较宽，作为芳族乙烯基树脂的增韧剂使用，能够有效地提高芳族乙烯基树脂的抗冲击性能和光泽度。本发明还公开了芳族乙烯基树脂及其制备方法，该制备方法直接将含有低顺式聚丁二烯橡胶的聚合溶液以及含有线形丁苯共聚物的聚合溶液与芳族乙烯基单体混合后进行本体聚合制备芳族乙烯基树脂，简化了工艺操作，缩短了工艺流程，有利于降低总体操作能耗和提高生产效率，制备的芳族乙烯基树脂显示出明显提高的光泽度和抗冲击性能。

技术领域

本发明涉及一种低顺式聚丁二烯橡胶及其制备方法，本发明进一步涉及含有所述低顺式聚丁二烯橡胶的组合物，本发明进一步涉及采用所述组合物作为增韧剂的芳族乙烯基树脂及其制备方法。

背景技术

传统的芳族乙烯基树脂，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、以及高抗冲聚苯乙烯(HIPS树脂)是将经干燥的橡胶增韧剂按照一定的比例加入制备芳族乙烯基树脂的聚合单体中，并加入少量乙苯为溶剂，采用热引发或自由基引发剂引发而得到。芳族乙烯基树脂选用的橡胶增韧剂可以是聚丁二烯橡胶、溶聚丁苯橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

聚丁二烯橡胶根据顺1,4-结构单元的含量高低，可以分为低顺式聚丁二烯橡胶和高顺式聚丁二烯橡胶。高顺式聚丁二烯橡胶的玻璃化温度低，易松弛，增韧效果好，但高顺式聚丁二烯橡胶在低温时有结晶倾向，不利于低温韧性的提高；并且，高顺式聚丁二烯橡胶的溶液粘度高，不利于芳族乙烯基树脂聚合时发生相反转，并导致最终制备的树脂光泽度差。

对于低温韧性和光泽要求较高的芳族乙烯基树脂来说，低顺式聚丁二烯橡胶是最佳的增韧剂。相对于其它增韧橡胶，低顺式聚丁二烯橡胶具有如下优点：(1)分子链中含有乙烯基侧链，具有较高的交联反应能力，易于与芳族乙烯基树脂发生接枝反应；(2)纯品纯净，不含过渡金属，有利于改善芳族乙烯基树脂的耐老化能力。但是，低顺式聚丁二烯橡胶采用阴离子聚合方式制备，具有活性聚合产品的固有特征，即分子量分布一般较窄，橡胶粒径分布单一(一般为低于1.5，通常在1-1.2的范围内)，这容易导致橡胶的加工性能变差，同时不利于改善树脂的抗冲击性能。

现有的芳族乙烯基树脂的制备通常采用本体法，其工艺流程为：先制备增韧剂固体颗粒，再将增韧剂固体颗粒溶解于溶剂中与芳族乙烯基树脂的聚合单体混合后，进行聚合反应，从而制备芳族乙烯基树脂。但是采用该方法制备的芳族乙烯基树脂很难满足对光泽度具有较高要求的使用场合的要求，其原因可能在于：作为增韧剂的聚合物采用双螺杆挤出机进行挤出造粒时，在双螺杆挤出机中经受热和挤压作用，发生交联反应，导致制备的增韧剂固体颗粒的凝胶含量增高，色度变差，不利于芳族乙烯基树脂光泽度的提高，同时也不利于改善芳族乙烯基树脂的抗冲击性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低顺式聚丁二烯橡胶，所述低顺式聚丁二烯橡胶具有较宽的分子量分布，采用其作为增韧剂制备的芳族乙烯基树脂，具有明显提高的抗冲击性能。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种低顺式聚丁二烯橡胶，该低顺式聚丁二烯橡胶的分子量呈双峰分布，双峰中的低分子量组分的数均分子量为4.2万-9万，分子量分布指数为1.55-2，双峰中的高分子量组分的数均分子量为12万-28万，分子量分布指数为1.55-2，以该低顺式聚丁二烯橡胶的总量为基准，所述高分子量组分的含量为65重量％-95重量％。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种组合物，该组合物含有低顺式聚丁二烯橡胶和线形丁苯共聚物，其中，所述低顺式聚丁二烯橡胶为本发明第一个方面所述的低顺式聚丁二烯橡胶，所述线形丁苯共聚物的分子量呈单峰分布，数均分子量为7万-16万，分子量分布指数为1.55-2，以线形丁苯共聚物的总量为基准，苯乙烯结构单元的含量为10-45重量％，丁二烯结构单元的含量为55-90重量％。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了本发明第一个方面所述的低顺式聚丁二烯橡胶的制备方法，该方法包括以下步骤：