一种合成苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的方法与流程

文档序号:16816077发布日期:2019-02-10 14:33阅读:676来源:国知局

本发明涉及聚合物制备技术领域,特别涉及一种合成苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的方法。



背景技术:

苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(简称sis)是以苯乙烯、异戊二烯为单体合成的热塑性弹性体材料,力学性能优良,熔融粘度小,具有优良的粘着性能,常用于粘合剂、热熔压敏胶、涂料塑料改性、寒冷地区的沥青改性、嵌缝材料等方面,近年来发展迅速。

异戊二烯聚合是sis合成的关键之一,由于异戊二烯的聚合反应热较高,当聚合反应达到高峰时,单位时间放热量很高,使反应器内温度剧烈升高,不利于聚合温度保持和聚合反应的进行。(合成树脂及塑料,1994,3(11):62-70)



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种合成苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的方法,本发明使用己烷和丙烷溶剂,利用低沸点溶剂丙烷在聚合温度下的汽化潜热,减少异戊二烯嵌段聚合过程中的放热,降低除热处理过程中的能源损耗,更有利于反应温度的保持和聚合反应的进行。

一种合成苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的方法,包括:

在无水无氧条件下,向装有搅拌器和温度控制系统的反应器中分段加入溶剂、催化剂和单体进行聚合反应,得到苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物;

优选的,所述单体为苯乙烯和异戊二烯,所述苯乙烯和异戊二烯的质量比为[10-50%]:[90-50%],更优选的,所述苯乙烯和异戊二烯的质量比为[15-20%]:[85-80%];

优选的,所述溶剂包括己烷和丙烷;

本发明提供了一种合成苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的方法,包括:向装有搅拌器、温度控制系统的反应器中加入己烷、催化剂和占单体总质量7.5-10%的苯乙烯,控制反应温度为60-65℃,搅拌反应1.0小时,冷却至20-30℃;加入异戊二烯的丙烷溶液,控制反应温度为45-50℃,搅拌反应2小时;加入剩余的苯乙烯单体,控制反应温度60-65℃,搅拌反应1.5小时;加入1.2g2,6-二叔丁基对甲酚,将所得液体进行水蒸气蒸馏,得到聚合物沉淀,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥;

优选的,所述己烷与单体总量的质量比为[8-0.01):1,更优选的为[6-3]:1;

优选的,所述丙烷与异戊二烯的质量比为(0.01-7]:1;

优选的,所述烷基锂化合物包括正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂中的一种,所述烷基锂化合物占单体总量的质量分数为0.01-0.2%,更优选的,所述烷基锂化合物占单体总量的质量分数为0.025-0.104%。

本发明利用低沸点溶剂丙烷在聚合温度下的汽化潜热,减少异戊二烯嵌段聚合过程中的放热,降低除热处理过程中的能源损耗,更有利于反应温度的保持和聚合反应的进行。

具体实施方式

对比例:

在无水无氧氮气气氛条件下,向装有搅拌器、温度控制系统的1l反应器中,加入700ml己烷,加入0.7ml,1.0mol/l的正丁基锂,15ml苯乙烯,在搅拌下将反应器温度升至60℃,聚合1.0小时后,冷却至30℃,加入130ml异戊二烯,温度逐渐升高至50℃,聚合2小时,加入15ml苯乙烯,60℃下再聚合1.5小时,加入0.12g2,6-二叔丁基对甲酚,水蒸气蒸馏,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥。测得聚合物数均分子量为16.1×104,聚苯乙烯含量为23%。

实施例1

在无水无氧氮气气氛条件下,向装有搅拌器、温度控制系统的1l反应器中,加入700ml己烷,加入0.7ml正丁基锂,9ml苯乙烯,在搅拌下将反应器温度升至60℃,聚合1.0小时后,冷却至30℃,加入133.8g异戊二烯丙烷溶液,温度逐渐升高至50℃,聚合2小时,加入9ml苯乙烯,60℃下再聚合1.5小时,加入0.12g2,6-二叔丁基对甲酚,水蒸气蒸馏,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥。测得聚合物数均分子量为14×104,聚苯乙烯含量为17%。

正丁基锂浓度为1.0mol/l,丙烷与异戊二烯质量比为0.6:1。

实施例2

在无水无氧氮气气氛条件下,向装有搅拌器、温度控制系统的1l反应器中,加入700ml己烷,加入0.7ml正丁基锂,15ml苯乙烯,在搅拌下将反应器温度升至60℃,聚合1.0小时后,冷却至30℃,加入133.8g异戊二烯丙烷溶液,温度逐渐升高至50℃,聚合2小时,加入15ml苯乙烯,60℃下再聚合1.5小时,加入0.12g2,6-二叔丁基对甲酚,水蒸气蒸馏,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥。测得聚合物数均分子量为17×104,聚苯乙烯含量为21%。

正丁基锂浓度为1.0mol/l,丙烷与异戊二烯质量比为0.6:1。

实施例3

在无水无氧氮气气氛条件下,向装有搅拌器、温度控制系统的1l反应器中,加入700ml己烷,加入1.2ml正丁基锂,9ml苯乙烯,在搅拌下将反应器温度升至60℃,聚合1.0小时后,冷却至30℃,加入133.8g异戊二烯丙烷溶液,温度逐渐升高至50℃,聚合2小时,加入9ml苯乙烯,60℃下再聚合1.5小时,加入0.12g2,6-二叔丁基对甲酚,水蒸气蒸馏,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥。测得聚合物数均分子量为8.0×104,聚苯乙烯含量为16%。

正丁基锂浓度为1.0mol/l,丙烷与异戊二烯质量比为0.6:1。

实施例4

在无水无氧氮气气氛条件下,向装有搅拌器、温度控制系统的1l反应器中,加入700ml己烷,加入1.2ml正丁基锂,15ml苯乙烯,在搅拌下将反应器温度升至60℃,聚合1.0小时后,冷却至30℃,加入138.4g异戊二烯丙烷溶液,温度逐渐升高至50℃,聚合2小时,加入15ml苯乙烯,60℃下再聚合1.5小时,加入0.12g2,6-二叔丁基对甲酚,水蒸气蒸馏,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥。测得聚合物数均分子量为8.3×104,聚苯乙烯含量为22%。

正丁基锂浓度为1.0mol/l,丙烷与异戊二烯质量比为0.5:1。

实施例5

在无水无氧氮气气氛条件下,向装有搅拌器、温度控制系统的1l反应器中,加入700ml己烷,加入0.7ml正丁基锂,15ml苯乙烯,在搅拌下将反应器温度升至60℃,聚合1.0小时后,冷却至30℃,加入133g异戊二烯丙烷溶液,温度逐渐升高至50℃,聚合2小时,加入15ml苯乙烯,60℃下再聚合1.5小时,加入0.12g2,6-二叔丁基对甲酚,水蒸气蒸馏,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥。测得聚合物数均分子量为16×104,聚苯乙烯含量为23%。

正丁基锂浓度为1.0mol/l,丙烷与异戊二烯质量比为0.5:1。

实施例6

在无水无氧氮气气氛条件下,向装有搅拌器、温度控制系统的1l反应器中,加入700ml己烷,加入1.2ml正丁基锂,9ml苯乙烯,在搅拌下将反应器温度升至60℃,聚合1.0小时后,冷却至30℃,加入125g异戊二烯丙烷溶液,温度逐渐升高至50℃,聚合2小时,加入9ml苯乙烯,60℃下再聚合1.5小时,加入0.12g2,6-二叔丁基对甲酚,水蒸气蒸馏,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥。测得聚合物数均分子量为8.1×104,聚苯乙烯含量为15.7%。

正丁基锂浓度为1.0mol/l,丙烷与异戊二烯质量比为0.5:1。

实施例7

在无水无氧氮气气氛条件下,向装有搅拌器、温度控制系统的1l反应器中,加入600ml己烷,加入0.7ml正丁基锂,9ml苯乙烯,在搅拌下将反应器温度升至60℃,聚合1.0小时后,冷却至30℃,加入125g异戊二烯丙烷溶液,温度逐渐升高至50℃,聚合2小时,加入9ml苯乙烯,60℃下再聚合1.5小时,加入0.12g2,6-二叔丁基对甲酚,水蒸气蒸馏,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥。测得聚合物数均分子量为14×104,聚苯乙烯含量为17%。

正丁基锂浓度为1.0mol/l,丙烷与异戊二烯质量比为0.5:1。

实施例8

在无水无氧氮气气氛条件下,向装有搅拌器、温度控制系统的1l反应器中,加入700ml己烷,加入1.2ml正丁基锂,15ml苯乙烯,在搅拌下将反应器温度升至60℃,聚合1.0小时后,冷却至30℃,加入133.8g异戊二烯丙烷溶液,温度逐渐升高至50℃,聚合2小时,加入15ml苯乙烯,60℃下再聚合1.5小时,加入0.12g2,6-二叔丁基对甲酚,水蒸气蒸馏,压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥。测得聚合物数均分子量为9×104,聚苯乙烯含量为24%。

正丁基锂浓度为1.0mol/l,丙烷与异戊二烯质量比为0.6:1。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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