一种氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及其制备方法与应用技术

技术编号:29748760 阅读:12 留言:0更新日期:2021-08-20 21:01
本发明专利技术提供了一种氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物及其制备方法与应用,所述制备方法包括以下步骤:(1)利用三段式聚合反应制备基础胶,再通入氢气终止聚合反应;(2)混合二氯二茂钛和正丁基锂,进行陈化反应,得到加氢催化剂;(3)混合步骤(1)所得基础胶和步骤(2)所得加氢催化剂,并通入氢气进行加氢反应,制得加氢度≥98%的氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物;其中,步骤(1)和步骤(2)不分先后顺序;步骤(3)所述加氢反应的后期采用循环氢。本发明专利技术提供的制备方法在加氢过程中避免了助催邻苯甲酸酯类的使用,且在加氢反应的后期采用循环氢,增大了加氢催化剂与氢气的接触面积,提高了所得产品的加氢度的同时简化了制备流程。

【技术实现步骤摘要】
一种氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及其制备方法与应用
本专利技术属于共聚物
,涉及一种氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,尤其涉及一种氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及其制备方法与应用。
技术介绍
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)是通过对苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)中的不饱和双键进行选择性加氢而制得的新型热塑性弹性体。加氢处理后,SEBS产品的分子链上不饱和双键大幅减少,性能相较于SBS有了显著改善。SEBS既具有SBS的热塑性,又有常温下橡胶的高弹性,在高温下表现出树脂的流动性,可以直接加工成型。SEBS主链的高饱和性使其具有比SBS更好的稳定性、耐热性、耐氧化性、耐候性和耐溶剂型,应用范围更为广泛。CN106749783A公开了一种可固化交联的液体橡胶及其制备方法,所述制备方法为:向高压反应釜中先加入环己烷和四氢呋喃,开搅拌并升温;然后加入苯乙烯,用注射器注入正丁基锂/环己烷溶液;升温后由计量罐压入丁二烯,再由注射剂加入苯乙烯,将反应液压入加氢釜,通氢气,终止反应;半小时后,加入邻甲基苯甲酸甲酯和催化剂二氯二茂钛,通氢气,控制压力,每隔1小时补加邻甲基苯甲酸甲酯;反应结束后出料、过滤,再加入乙醇洗涤并分液,蒸发去除溶剂,得到聚苯乙烯链段比例不同的氢化聚苯乙烯/丁二烯/苯乙烯液体橡胶。然而所述专利技术提供的制备方法过程较为繁琐,且采用了邻甲基苯甲酸甲酯这种限制使用类物质,对环境造成一定危害,且产品的加氢度有待进一步提升。由此可见,如何提供一种氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的制备方法,避免采用限制使用类物质,进一步提升产品加氢度的同时简化制备流程,成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及其制备方法与应用,所述制备方法在加氢过程中避免了助催邻苯甲酸酯类的使用,且在加氢反应的后期采用循环氢,增大了加氢催化剂与氢气的接触面积,提高了所得产品加氢度的同时简化了制备流程。为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:第一方面,本专利技术提供一种氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)利用三段式聚合反应制备基础胶,再通入氢气终止聚合反应;(2)混合二氯二茂钛和正丁基锂,进行陈化反应,得到加氢催化剂;(3)混合步骤(1)所得基础胶和步骤(2)所得加氢催化剂,并通入氢气进行加氢反应,制得加氢度≥98%的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。其中,步骤(1)和步骤(2)不分先后顺序;步骤(3)所述加氢反应的后期采用循环氢。本专利技术提供的制备方法在进行加氢反应之前,先混合二氯二茂钛和正丁基锂进行陈化反应,再将所得加氢催化剂与基础胶相混合进行后续的加氢反应,相较于常规的先加入正丁基锂后氢气终止,再加入二氯二茂钛和邻苯甲酸酯类物质进行加氢反应,提升了加氢催化剂的稳定性,避免了在加氢过程中助催邻苯甲酸酯类的使用;此外,本专利技术在加氢反应的后期采用循环氢,增大了加氢催化剂与氢气的接触面积,提高了所得产品的加氢度的同时简化了制备流程。优选地,步骤(1)所述三段式聚合反应具体为:将苯乙烯和引发剂加入非极性烃类溶剂的体系中,进行第一段聚合反应;第一段聚合反应结束后,向体系中加入丁二烯,进行第二段聚合反应;第二段聚合反应结束后,向体系中加入苯乙烯,进行第三段聚合反应。优选地,所述引发剂包括正丁基锂和/或仲丁基锂。优选地,所述非极性烃类溶剂包括环己烷和/或正己烷。优选地,步骤(1)所述三段式聚合反应的引发温度为55-65℃,例如可以是55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃或65℃,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(1)所述基础胶的胶液固含为8-15wt%,例如可以是8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%或15wt%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(1)所述基础胶的分子量为30000-200000,例如可以是30000、40000、60000、80000、100000、120000、140000、160000、180000或200000,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本专利技术中,步骤(1)所得基础胶只要能够满足胶液固含为8-15wt%且分子量为30000-200000即可,在此不对苯乙烯、丁二烯、引发剂和非极性烃类溶剂的具体用量及比例关系做特别限定。优选地,步骤(1)所述三段式聚合反应在聚合釜中进行,所得基础胶转入加氢釜后通入氢气终止聚合反应。优选地,步骤(2)所述陈化反应在陈化釜中进行。优选地,步骤(2)所述二氯二茂钛的用量为0.2-0.3mmol/100g基础胶,例如可以是0.2mmol/100g基础胶、0.22mmol/100g基础胶、0.24mmol/100g基础胶、0.26mmol/100g基础胶、0.28mmol/100g基础胶或0.3mmol/100g基础胶,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(2)所述二氯二茂钛和正丁基锂的Li/Ti摩尔比为10-15,例如可以是10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5或15,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(2)所述陈化反应的温度为25-75℃,例如可以是25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃或75℃,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(3)所述加氢反应在加氢釜中进行。优选地,步骤(3)所述加氢反应的氢化温度为70-80℃,例如可以是70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(3)所述加氢反应的氢化压力为1-2.5MPa,例如可以是1MPa、1.1MPa、1.3MPa、1.5MPa、1.7MPa、1.9MPa、2MPa、2.1MPa、2.3MPa或2.5MPa,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(3)所述加氢反应的氢化时间为90-180min,例如可以是90min、100min、110min、120min、130min、140min、150min、160min、170min或180min,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(3)所述加氢反应的后期具体是指氢化温度达到峰值之后的反应阶段。作为本专利技术第一方面优选的技术方案,所述制备方法包括以下步骤:(1)在聚合釜中利用引发温度为55-65℃的三段式聚合本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:/n(1)利用三段式聚合反应制备基础胶,再通入氢气终止聚合反应;/n(2)混合二氯二茂钛和正丁基锂,进行陈化反应,得到加氢催化剂;/n(3)混合步骤(1)所得基础胶和步骤(2)所得加氢催化剂,并通入氢气进行加氢反应,制得加氢度≥98%的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物;/n其中,步骤(1)和步骤(2)不分先后顺序;步骤(3)所述加氢反应的后期采用循环氢。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)利用三段式聚合反应制备基础胶,再通入氢气终止聚合反应;
(2)混合二氯二茂钛和正丁基锂,进行陈化反应,得到加氢催化剂;
(3)混合步骤(1)所得基础胶和步骤(2)所得加氢催化剂,并通入氢气进行加氢反应,制得加氢度≥98%的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物;
其中,步骤(1)和步骤(2)不分先后顺序;步骤(3)所述加氢反应的后期采用循环氢。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述三段式聚合反应具体为:将苯乙烯和引发剂加入非极性烃类溶剂的体系中,进行第一段聚合反应;第一段聚合反应结束后,向体系中加入丁二烯,进行第二段聚合反应;第二段聚合反应结束后,向体系中加入苯乙烯,进行第三段聚合反应。


3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述引发剂包括正丁基锂和/或仲丁基锂;
优选地,所述非极性烃类溶剂包括环己烷和/或正己烷。


4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述三段式聚合反应的引发温度为55-65℃;
优选地,步骤(1)所述基础胶的胶液固含为8-15wt%;
优选地,步骤(1)所述基础胶的分子量为30000-200000。


5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述三段式聚合反应在聚合釜中进行,所得基础胶转入加氢釜后通入氢气终止聚合反应。


6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述陈化反应在陈化釜中进行;
优选地,步骤(2)所述二氯二茂钛的用量为0.2-0.3mmol/100g基础胶;
优选地,步骤(2)所述二氯二茂钛和正丁基锂的Li/Ti摩尔比为10-15;
优选地,步骤(2)所述陈化反应的温度为25-75℃。

【专利技术属性】
技术研发人员:黎广贞谢宝东杨寿盛郑岩张海涛李才亮王平舒畅刘敏张先汉袁兴有车国桥严莹珞
申请(专利权)人:广东众和高新科技有限公司广东众和中德精细化工研究开发有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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