苯乙烯系增韌樹脂本體原位制備技術(shù)的研究.pdf

1、聚苯乙烯(PSt)因其具有優(yōu)良的加工性能和力學(xué)性能而得到了廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。通用PSt沖擊強(qiáng)度較低，引入橡膠組分可改善其沖擊性能制得苯乙烯增韌樹脂(高抗沖聚苯乙烯HIPS和ABS)。苯乙烯增韌樹脂傳統(tǒng)的制備工藝需要耗費(fèi)相當(dāng)大的人力物力將溶液聚合得到的橡膠從惰性溶劑中析出、粉碎并且通過攪拌重新溶解在苯乙烯(St)中：為了簡化工藝流程，節(jié)約成本，出現(xiàn)了本體原位制備法，即在苯乙烯中選擇性的聚合丁二烯(Bd)直接制備苯乙烯的橡膠溶液，然后在自

2、由基引發(fā)劑和單體(苯乙烯、丙烯腈)存在下進(jìn)行自由基共聚合制備增韌樹脂。 本論文采用酸性膦酸酯釹鹽(Nd(P507)3)、氫化二異丁基鋁(Al(i-Bu)2H)和倍半乙基鋁(Et3AlZCl3)組成的催化劑體系，研究了Bd在St溶劑中的選擇性聚合。并考察了溶劑種類，催化劑組成和聚合溫度對Bd聚合規(guī)律及產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響。同時考察了催化劑的陳化方法、助催化劑的種類對聚合物分子量以及分子量分布的影響。結(jié)果表明：該催化劑可在苯乙烯中實(shí)現(xiàn)丁二

3、烯的選擇性聚合，在Al/Nd(摩爾比)為10，Cl/Nd(摩爾比)為2.0，聚合溫度為50℃時，Bd的轉(zhuǎn)化率可達(dá)90％以上，St轉(zhuǎn)化率在1％以下。聚合物中苯乙烯含量在3％以下，丁二烯鏈節(jié)的順-1，4-結(jié)構(gòu)摩爾含量在90％左右，1，2-結(jié)構(gòu)摩爾含量為2％左右。而且采用單體存在下陳化的方式，可獲得分子量分布較窄的聚合物(Mw/Mn在3左右)。 另外，采用該催化體系，通過調(diào)節(jié)Al/Nd(摩爾比)和陳化方式制備了具有不同分子量和分子量分

4、布的橡膠膠液，并直接進(jìn)行自由基接枝共聚合，制備了苯乙烯增韌樹脂(HIPS和ABS)。并探討了膠液性質(zhì)(分子量及分子量分布)、膠含量、以及引發(fā)劑用量和種類對樹脂的微觀結(jié)構(gòu)，聚合動力學(xué)，以及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，隨著膠含量的增加，HIPS和ABS的沖擊強(qiáng)度都逐漸增大，而拉伸強(qiáng)度逐漸降低，同時斷裂伸長率增大；與窄分子量分布的橡膠相比，寬分子量分布的橡膠增韌所得苯乙烯樹脂沖擊強(qiáng)度較高；隨著引發(fā)劑用量的增加，接枝率略有上升；3，6，9-三甲基