专利名称：一种苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物及其应用方法
技术领域：
本发明涉及一种苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物及其应用方法背景技术普通的苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物(又称热塑性弹性体SBS)被广泛用于制鞋、沥青改性、工程塑料改性和胶粘剂等方面，因其微观结构中的乙烯基含量一般在5％～10％，熔体流动速率小于4g/10min(5kg码，200℃或190℃)，透光率在50％～75％之间，用于发泡材料时其扯断拉伸强度低，发泡率低，发泡降重比小于20％，不能同时兼顾熔体流动速率和拉伸强度两项指标；用作透明料时，外观呈黄色，透明性差。
目前，菲利蒲公司生产的Finaclear K01、K02嵌段聚合物，用作透明料，但属k胶的一类，硬度大于99邵A，嵌段比为60-80/40-20，只能用作高硬度的透明材料，缺乏橡胶的弹性、不能用作发泡材料和弹性体。文献报道的一种用微交联、微发泡工艺生产新型SBS鞋用材料(S-TPE)的方法，其工艺复杂，需进行微交联，控制难度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物，使其用作发泡材料或透明材料时，既能兼顾熔体流动速率和拉伸强度两项指标，又能具有弹性体的功能和高的透明性；并提供具体应用方法。
以苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物(又称热塑性弹性体SBS)为主体基材，发泡过程会出现以下现象如熔体流动性低，注射压力高，不易注满模腔而形成次品；如熔体流动性高，则熔体粘度低，气体在熔体中容易相互串通形成大泡，使产品的拉伸强度降低，而且在成型过程中产生流边现象。
在SBS的生产过程中，增加SBS的分子量可提高拉伸强度，但会大幅降低熔体流体速率，对线型SBS来说，当其分子量为11万时，其熔体流体速率降至0.1g/10min(5kg码，200℃)以下，而降低SBS的分子量，可提高熔体流体速率，但又会降低其拉伸强度，理论与经验均表明当SBS的分子量小于5万时，SBS中的嵌段相分离不足，导致拉伸强度急剧下降，而不能应用。提高SBS的嵌段比S/B会提高其拉伸强度和熔体流动速率，但成本高，而且当嵌段比S/B大于45/55时，SBS会出现冷流现象，其应用性能下降。
通过研究发现，控制SBS微观结构中的乙烯基含量和1、4结构的正反结构含量会使SBS呈现一些独特的性能，从而带来了一些新的应用。当SBS的乙烯含量为10％～20％时，由于其侧乙烯基作用，在加入发泡剂时能产生有效的交联，从而能稳定熔体的强度而有利于提高发泡率；当乙烯基含量大于20％时则使得其抗老化性能下降。乙烯基的含量可通过加入计算量的四氢呋喃和控制二段聚合温度来达到。调节SBS的嵌段比S/B和分子量，使其嵌段比S/B在28～40/72～60，分子量为6万～10万时，可使得SBS的拉伸强度大于18MPa，熔体流动速率大于5g/10min(5Kg码200℃)。
嵌段比S/B在28～40/72～60，分子量为6～10万的SBS，嵌段的相分离在嵌段共聚物允许的范围，且两相的折光率接近，从而使得其透光率增加。在此范围之外增加或降低SBS的分子量或嵌段比都会使两相的折光率的差值增加，导致透光率的下降。
本发明提供的一种苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物，其嵌段比S/B在28～40/72～60，分子量为6～10万，乙烯基含量为10％～20％。该产品用于发泡料，其降重比可达到25％～35％；透光率＞75％，可用作透明料。
该苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物的生产方法是以有机碱金属化合物为引发剂(如正丁基锂，仲丁基锂等)；四氢呋喃为调节剂，四氢呋喃的加入量为四氢呋喃/引发剂的摩尔比为10～25；在聚合釜中加入计算量的环已烷、四氢呋喃、引发剂、苯乙烯进行一段聚合； 然后加入计算量的1.3-丁二烯进行二段聚合，控制反应温度在50℃～60℃；二段聚合完后再加入计算量的苯乙烯进行三段聚合，然后终止反应，凝聚脱灰成产品，在聚合过程中聚合物单体浓度为10％～22％(重量)。
本发明的苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物应用于发泡料的方法是1)按苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物50份～70份、PS10份～15份、环烷油0～15份、EVA8份～10份、氧化锌0～3份、硬酯酸锌0～2份、抗氧剂2.6.40～1份、轻质碳钙0～20份进行配料；2)将配料进行高速共混，再进螺杆造粒，在造粒过程中控制高温段的温度＜200℃，低温段的温度＞80℃；3)造粒之后混入1.0％～2.0％的AC或AD发泡剂，然后在模头温度≥180℃的情况注射成发泡材，此发泡材的降重比可达到25％～35％。
本发明的苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物应用于透明料的方法是将苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物50份～100份，混入0～50份的环烷油或白油经高共混即可用于直接注塑成透明制件，也可用螺杆造粒成透明粒料再注塑成透明制件，其制件的透光率＞75％。
力学性能按SH/T 1610-95方法测定，发泡降重(％)＝(同体积材质发泡前后质量之差)/(同体积材质发泡前质量)×100％。
透光率测定在WGW光电雾度仪透光仪上采用GB2410-(86)标准测得。
乙烯基含量的分析时用红外光谱测定具体实施例实施例1以丁基锂为引发剂，四氢呋喃与丁基锂的摩尔比为20∶1，控制二段聚合温度为50℃～60℃，制备嵌段比S/B为28～40/72～60，分子量为6～10万，乙烯含量为10％～20％的苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物，其性能如下
实施例2以嵌段比为32/68，分子量为7.5万，乙烯基含量为18％的苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物70份、PS15份、环烷油15份、氧化锌1.5份、硬脂酸锌0.9份、抗氧剂(264)1份进行配料，共混后经双螺杆造粒，造粒过程中控制螺杆温度在120℃～220℃，之后加入1.5％AC发泡剂经注塑机发泡。其降重比为35％。
权利要求
1.一种苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物，其特征在于嵌段比S/B在28～40/72～60，分子量为6～10万，乙烯基含量为10％～20％。
2.一种苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物应用于发泡料的方法，其特征在于①按苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物50份～70份、PS10份～15份、环烷油0～15份、EVA8份～10份、氧化锌0～3份、硬酯酸锌0～2份、抗氧剂2.6.40～1份、轻质碳钙0～20份进行配料；②将配料进行高速共混，再进螺杆造粒，在造粒过程中控制高温段的温度＜200℃，低温段的温度＞80℃；③造粒之后混入1.0％～2.0％的AC或AD发泡剂，然后在模头温度≥180℃的情况注射成发泡材，此发泡材的降重比可达到25％～35％。
3.一种苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物应用于透明料的方法，其特征在于将苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物50份～100份，混入0～50份的环烷油或白油经高共混，直接注塑成透明制件或用螺杆造粒成透明粒料再注塑成透明制件。
全文摘要
本发明提供了一种苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物,其特征在于嵌段比S/B在28～40/72～60,分子量为6～10万,乙烯基含量为10%～20%。用于发泡料,其降重比可达到25%～35%;透光率>75%,可用作透明料。还提供了这种苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物应用于发泡料和透明料的方法。
文档编号C08F297/04GK1377905SQ0211403
公开日2002年11月6日 申请日期2002年4月4日 优先权日2002年4月4日
发明者邬智勇, 梁红文, 夏金魁 申请人:巴陵石化岳阳石油化工总厂