本发明涉及一种聚苯乙烯的制备方法,尤其是一种高分子量分布的间规聚苯乙烯制备方法。
背景技术:
现有的间规聚苯乙烯(sps)分子量分布一般为1-3,分子链刚性较大,导致材料较脆,抗弯、抗冲击强度低,加工流动性较差等原因,限制了其广泛应用。用传统方法得到的sps,由于分子量分布(mwd)较窄,在中空成型、片材和薄膜成型时往往存在边缘向内收缩问题。
技术实现要素:
为了弥补现有技术的缺陷,本发明提供了一种高分子量分布的间规聚苯乙烯制备方法。该方法包括:
以苯乙烯为单体,茂金属锆类化合物为主催化剂,甲基铝氧烷(mao)和三乙基铝的混合物为助催化剂,异戊烷为撤热剂,在常压和110-130℃温度下,反应时间为0.5~2h;反应结束后,取出产物用乙醇浸泡,然后过滤烘干,得到分子量分布为5-10的间规聚苯乙烯。
在上述方法中,所述主催化剂所用茂金属锆类化合物为cp*zrcl3(a)和[cp*zr]2[(ch3)2c(c6h4o)2]3(b)的不同配比的混合物,a与b的摩尔配比为1∶1;其中,cp*为五甲基环戊二烯基。
在上述方法中,所述主催化剂中zr元素的以苯乙烯体积为基准的浓度范围1.0~1.5×10-4mol/l。
在上述方法中,所述助催化剂中,三乙基铝∶mao的摩尔比为6∶1,mao∶zr的摩尔比为80~90∶1。
本发明还提供了另一种间规聚苯乙烯的制备方法,包括以下步骤:
(1)清扫自清洁反应釜,在120℃烘干,用高纯氮气多次置换,确保自清洁反应釜内水、氧气等杂质含量<10ppm;
(2)称取茂金属钛类化合物作为主催化剂,用甲苯溶解,备用;称取精制苯乙烯为单体、甲基铝氧烷(mao)和三异丁基铝的混合物为助催化剂、正己烷为撤热剂,备用;
(3)把精制苯乙烯、主催化剂、助催化剂和撤热剂依次加入自清洁反应釜中,然后启动反应釜,在常压和50~100℃温度下,反应时间为0.5~2h;
(4)反应结束后,取出产物用乙醇浸泡,然后过滤烘干,得到成品间规聚苯乙烯。
进一步的,所述主催化剂所用茂金属钛类化合物为cp*ticl3(a)和[cp*ti]2[(ch3)2c(c6h4o)2]3(b)的不同配比的混合物,a与b的摩尔配比为:0~1∶1,主催化剂中ti元素的以苯乙烯体积为基准的浓度范围1.0~1.5×10-4mol/l,其中,cp*为五甲基环戊二烯基。
进一步的,所述助催化剂中,三异丁基铝∶mao的摩尔比为4∶1,mao∶ti的摩尔比为50~100∶1。
本发明具有如下有益效果:
本发明制得的sps分子量分布可达9.5,分子量分布较宽,不存在使用原有sps进行中空成型、片材和薄膜成型时容易出现的边缘向内收缩问题,在保证基本性能不变的前提下,大大改善了sps的加工性能。
具体实施方式
实施例1、一种高分子量分布的间规聚苯乙烯制备方法
(1)称取1.0g主催化剂,其中cp*zrcl3和[cp*zr]2[(ch3)2c(c6h4o)2]3摩尔配比为1∶1,cp*为五甲基环戊二烯基;用甲苯溶解上述主催化剂后备用。
(2)清扫自清洁反应釜,在120℃烘干,用高纯氮气多次置换,确保自清洁反应釜内水、氧气等杂质含量为8ppm。
(3)向反应釜中加入苯乙烯单体1.5l,步骤(1)制备的催化剂、1l异戊烷,mao(10%的甲苯溶液)15ml,三乙基铝20ml。
(4)设定温度为120℃,启动自清洁反应釜,反应2h后停止运行。
(5)反应结束后,取出产物用乙醇浸泡,然后过滤烘干,得到成品间规聚苯乙烯。
结果:经检测间规聚苯乙烯的分子量分布为9.5,熔点270.2℃。
实施例2:称取0.075g主催化剂,a∶b的摩尔配比为0∶1,用甲苯溶解后备用。自清洁反应釜完成清理后,加入1.2l精制苯乙烯,300ml正己烷,mao(10%的甲苯溶液)10ml,三异丁基铝15ml,设定温度为70℃,启动自清洁反应釜,反应1h后停止运行。反应结束后,取出产物用乙醇浸泡,然后过滤烘干,得到成品间规聚苯乙烯。经检测间规聚苯乙烯的分子量分布为1.9,熔点270.3℃。
实施例3:称取0.059g主催化剂,摩尔配比为a∶b为0.3∶1,用甲苯溶解后备用。自清洁反应釜完成清理后,加入1.2l精制苯乙烯,0l正己烷,mao(10%的甲苯溶液)4ml,三异丁基铝6ml,设定温度为100℃,启动自清洁反应釜,反应0.5h后停止运行。反应结束后,取出产物用乙醇浸泡,然后过滤烘干,得到成品间规聚苯乙烯。经检测间规聚苯乙烯的分子量分布为4.7,熔点269.7℃。
实施例4:称取0.080g主催化剂,摩尔配比为a∶b为1∶1,用甲苯溶解后备用。自清洁反应釜完成清理后,加入1.2l精制苯乙烯,600l正己烷,mao(10%的甲苯溶液)9ml,三异丁基铝13.5ml,设定温度为50℃,启动自清洁反应釜,反应2h后停止运行。反应结束后,取出产物用乙醇浸泡,然后过滤烘干,得到成品间规聚苯乙烯。经检测间规聚苯乙烯的分子量分布为8.6,熔点268.7℃。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。