[发明专利]一种聚苯乙烯的增韧剂的制备方法

说明书

一种聚苯乙烯的增韧剂的制备方法，属于聚合物合成技术领域。包括如下步骤：1）制备液体丁二烯‑苯乙烯共聚物：采用正丁基锂作为引发剂，四氢呋喃作为结构调节剂，丁二烯和苯乙烯为单体，在聚合溶剂中进行阴离子聚合反应，制得丁二烯‑苯乙烯共聚物；2）在镍‑铝催化剂存在的条件下，将丁二烯和丁二烯‑苯乙烯共聚物在有机溶剂中进行聚合反应，聚合结束，加终止剂，制得丁苯接枝镍系顺丁橡胶胶液。该聚苯乙烯的增韧剂：为丁苯接枝镍系顺丁橡胶，单体转化率≥80%，分子量72000~110000，分子量分布3.5~6.5，其1,4结构含量≥95%。该聚苯乙烯的增韧剂与聚苯乙烯相容性好，并且能明显提升聚苯乙烯的韧性，强度保持率好。

技术领域

本发明属于聚合物合成技术领域，具体涉及一种聚苯乙烯的增韧剂的制备方法。

背景技术

聚苯乙烯，别名PS树脂，是一种似玻璃状的脆性热塑性树脂材料。聚苯乙烯具有透明、廉价、刚性、绝缘、印刷性好及易加工成型等优点，广泛用于轻工市场，如日用装磺、照明指示和包装等方面，是当今广泛应用的大品种合成树脂之一。在电气方面更是良好的绝缘材料和隔热保温材料，可以制作各种仪表外壳、灯罩、光学化学仪器零件、透明薄膜、电容器介质层等。这种传统的聚苯乙烯的制品具有极高的透明度，透光率可达90以上,电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好，价格低廉等优点，聚苯乙烯的玻璃化转变温度较高约为80-100℃，因而质脆，易产生应力脆裂。目前，为了提高聚苯乙烯的抗冲性能，增加其韧性，聚苯乙烯与弹性体以共聚方式形成了抗冲击聚苯乙烯工业产品，典型的有苯乙烯一丁二烯共聚物或者加氢苯乙烯一丁二烯共聚物。这种方法合成复杂，成本较高。

专利CN 106188546A“一种聚苯乙烯抗冲增韧改性剂及其制备方法”提出聚有机硅氧烷是目前耐低温最好的弹性体材料,其主链Si-O键不仅键能高而且柔顺性好,少量的聚二甲基硅氧烷就能明显提高聚苯乙烯的抗冲性和韧性。但因为硅氧烷和PS的相容性不好，所以在冲击强度提高的同时，拉伸强度和弯曲强度明显下降。

目前，迫切需要一种能解决聚苯乙烯脆性大的问题，并尽量拉伸强度和弯曲强度不下降，且生产成本较低的增韧剂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述不足，提供一种聚苯乙烯的增韧剂的制备方法，该聚苯乙烯的增韧剂与聚苯乙烯相容性好，并且能明显提升聚苯乙烯的韧性，强度保持率好。

本发明是通过以下技术方案实现的：该聚苯乙烯的增韧剂的制备方法，包括如下步骤：

1）制备丁二烯-苯乙烯共聚物：采用正丁基锂作为引发剂，四氢呋喃作为结构调节剂，丁二烯和苯乙烯为单体，在聚合溶剂中进行阴离子聚合反应，制得丁二烯-苯乙烯共聚物（液体）；

2）制备丁苯接枝镍系顺丁橡胶胶液：在镍系催化剂存在的条件下，将丁二烯和丁二烯-苯乙烯共聚物在有机溶剂中进行聚合反应，聚合反应结束，加终止剂，制得丁苯接枝镍系顺丁橡胶胶液。

步骤1）所述的丁二烯-苯乙烯共聚物的数均分子量为6500~26000，分子量分布1.0~1.2，其丁二烯结构单元中1,2-结构含量为63.0~66%质量百分比。

步骤1）所述的丁二烯-苯乙烯共聚物的数均分子量为6700~25000，分子量分布1.1，其丁二烯结构单元中1,2-结构含量为63.6~65.5%质量百分比。

步骤1）所述的聚合溶剂为正戊烷、正己烷、正庚烷和正辛烷中的一种或两种以上的任意比例混合物。

步骤1）所述的正丁基锂和丁二烯的摩尔比0.02，四氢呋喃和丁二烯的摩尔比5，丁二烯和苯乙烯的质量比为7：3。

步骤1）所述的阴离子聚合反应的反应条件为：聚合温度55℃~65℃，聚合压力0.1MPa ~0.4MPa，聚合时间2h~6h。