本发明专利技术提供了一种溴化苯乙烯/丁二烯共聚物阻燃剂及其溴化方法。该阻燃剂的共聚物由溴化苯乙烯单体和丁二烯单体成分聚合而成，所述溴化苯乙烯/丁二烯共聚物中，苯乙烯的溴化芳基包括2-溴苯乙烯，4-溴苯乙烯及2,4-二溴苯乙烯。制作方法包括以下步骤：1）选取原料：苯乙烯/丁二烯共聚物（缩写SBS），溴化钠含量98-99%，氯气含量99%以上，异丁醇含量99%以上；2）在搪瓷反应器中加入SBS，并用异丁醇升温溶解；3）加入溴化钠溶液，通入氧化剂，反应过程中要进行搅拌，并且在反应器尾部有石灰乳吸收未反应的氧化剂；4）然后降至室温，加入催化剂，继续搅拌升温；5）降至室温后过滤，得到目标产物溴化苯乙烯/丁二烯聚合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工行业塑料添加剂领域，尤其涉及一种溴化共聚物阻燃剂及其溴化 方法。
技术介绍
溴化苯乙烯/ 丁二烯聚合物被认为是能够替代六溴环十二烷类阻燃剂应用在膨 胀聚苯乙烯和挤出聚苯乙烯泡沫板材上的新型阻燃剂。目前市场上常用的六溴环十烷产品 为添加型阻燃剂，主要用作聚苯乙烯(添加量为2%)、聚丙烯、ABS、聚碳酸酯、不饱和聚酯等， 它被视为一种有生物累计的、对水生生物或环境有害的阻燃剂，毒性较大，另外在190°C以 上六溴环十二烷脱溴化氢变得剧烈。溴化氢蒸汽的危害会更为显著，用作阻燃剂时会产生 有毒有害的烟雾；因此六溴环十二烷即将在一定范围内被禁止使用。本专利技术所提到的此类 阻燃剂有较高的热稳定性，并且和聚苯乙烯材料的相容性好，不会对添加后的材料的机械 性能等有负面影响。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种溴化苯乙烯/ 丁二烯共聚物阻燃剂及其溴化方 法。 为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种溴化苯乙烯/ 丁二 烯共聚物阻燃剂及其溴化方法。该共聚物由溴化苯乙烯单体和丁二烯单体成分聚合而成， 其特征在于：所述溴化苯乙烯/ 丁二烯共聚物中，苯乙烯的溴化芳基包括2-溴苯乙烯， 4-溴苯乙烯及2, 4-二溴苯乙烯。 制作方法包括以下步骤： 1) 选取原料：苯乙烯含量5%的苯乙烯/ 丁二烯共聚物(缩写SBS)，苯乙烯含量30%的 SBS，苯乙烯含量40%的SBS，苯乙烯含量75%的SBS，苯乙烯含量90%的SBS，性状蓬松颗粒 或粉末；溴化钠含量98-99% ;氯气含量99%以上；异丁醇含量99%以上； 2) 在搪瓷反应器中加入苯乙烯含量5%的SBS、苯乙烯含量30%的SBS、苯乙烯含量40% 的SBS、苯乙烯含量75%的SBS、苯乙烯含量90%的SBS的其中任意一种SBS，并用10倍量 (基于SBS的重量）的异丁醇升温溶解，温度保持在50°C; 3) 加入1. 2倍摩尔量(基于SBS溶质的质量）的溴化钠溶液，通入氧化剂，反应过程中 要进行搅拌，并且在反应器尾部有石灰乳吸收未反应的氧化剂，温度升高到75°C后不再升 商； 4) 然后降温至20-25°C，加入0. 1摩尔量的催化剂，继续搅拌升温至80°C反应1小时； 5) 降至室温后过滤，得到目标产物溴化苯乙烯/ 丁二烯聚合物。 所述步骤3)的氧化剂为氯气或双氧水。 所述步骤4)的催化剂为三氯化铁或三氯化铝。 所述步骤5)的目标产物杂质多，可通过甲醇重结晶进行提纯。 所述溴化苯乙烯/ 丁二烯共聚物中，溴化苯乙烯/ 丁二烯共聚物可为嵌段共聚物、 无规则共聚物或接枝共聚物。 所述溴化苯乙烯/ 丁二烯共聚物中，丁二烯的含量为10%-95%。 所述溴化苯乙烯/ 丁二烯共聚物中，苯乙烯的溴化芳基包括2-溴苯乙烯，4-溴苯 乙烯及2, 4-二溴苯乙烯。 所述溴化苯乙烯/ 丁二烯共聚物中，溴含量达到65-70%。 所述溴化反应过程和终点控制通过气相色谱仪来跟踪，产品结构通过1H核磁共振 波谱来确定。 由上述对本
技术实现思路
的描述可知，和现有技术相比，本专利技术具有如下优点： 本专利技术通过在苯乙烯/丁二烯低聚物的主链和苯环位置进行溴元素的键合，使溴化苯 乙烯/ 丁二烯低聚物的溴含量达到65-70%，从而使其达到非常好的阻燃性能，并且和聚苯 乙烯材料的相容性好，不会对添加后的材料的机械性能等有负面影响。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术 进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于 限定本专利技术。 实施例A 在250mL装有冷凝器的氯化反应器中加入20gSBS(D1101，苯乙烯含量30%)和200g异 丁醇，12g溴化钠和50g水，加热溶解后从反应釜底部通入氯气，尾气通入稀碱溶液中，反应 液逐渐升温至45°C后加入2g三氯化铁，升温至80°C搅拌1小时。降温用氮气吹扫，过滤洗 涤得目标产物28g白色固体即为溴化苯乙烯/ 丁二烯共聚物(缩写Br-SBS)。 实施例B 在250mL装有冷凝器的氯化反应器中加入20gSBS(MD6459,苯乙烯含量75%)和200g异丁醇，6g溴化钠配置成的25%溶液，加热溶解后从反应釜底部通入氯气，尾气通入稀碱溶 液中，三小时后加入2g三氯化铁升温至80°C，搅拌一小时，反应结束后用氮气吹扫降温，反 应液密闭过滤器中过滤，将得到的浅黄色固体倾入到IOOmL甲醇中，升温至60°C重结晶。过 滤水洗后得到白色固体即为Br-SBS。 实施例C 三嵌段SBS的溴化反应，SBS的合成：SBS的合成采用三步加料法，首先在聚合瓶中加 入100g30%的苯乙烯-环己烷溶液，以化学净化法清除杂质后，加入0. 3g正丁基锂引发聚 合得到第一段聚苯乙烯的活性聚合物溶液，在另一聚合瓶中加入100g30%的丁二烯-环己 烷溶液和与所需1，2-结构含量相应的四氢呋喃，以化学净化法清除残余杂质后，立即将已 聚合完毕的第一段活性聚苯乙烯溶液用高纯氮压入，活性聚苯乙烯逐引发第二段丁二烯单 体继续增长；第二段聚合完毕后，将已经化学净化法净化的第三段苯乙烯-环己烷溶液再 压入此活性聚合物溶液中继续增长，得到SBS三嵌段共聚物。反应结束后，降温过滤水洗得 到目标产物。 将得到的SBS干燥后，装入到500mL的玻璃反应器中，加入400g正丁醇，并且加入 IOOg溴化钠配成的30%溶液。加热溶解后从反应釜底部通入氯气，尾气通入稀碱溶液中，反 应结束后用氮气吹扫降温，降至20-25°C后，加入5g三氯化铝，搅拌升温至80°C，控制反应 釜压力不超过2Kg，反应一小时后降温至25°C，氮气吹扫残余的溴化氢和氯化氢气体，过滤 水洗后，将滤得的固体转移到IOOmL甲醇中，升温至60°C重结晶，过滤水洗后得到白色固体 即为溴化苯乙烯/丁二烯聚合物。 实施例D 在250mL装有冷凝器的氯化反应器中加入20gSBS(D1155,苯乙烯含量40%)和200g异 丁醇，56g溴化钠及IOOg水，溶解后用蠕动泵将双氧水(含量40%)加入到反应体系中，反应 温度随着双氧水的加入会逐渐升高，至温度不再升高时，反应结束。加入2g三氯化铁，将反 应体系加热到80°C保温一小时，反应压力可能上升到IKg左右。降温过滤，将得到的固体加 入到IOOmL甲醇中，升温至60°C重结晶。过滤水洗后得到白色固体即为溴化苯乙烯/ 丁二 烯聚合物。 实施例E 首先在聚合瓶中加入10g30%的苯乙烯-环己烷溶液，以化学净化法清除杂质后，力口 入〇.Ig正丁基锂引发聚合得到第一段聚苯乙烯的活性聚合物溶液，在另一聚合瓶中加入 200g30%的丁二烯-环己烷溶液和与所需1，2-结构含量相应的四氢呋喃，以化学净化法清 除残余杂质后，立即将已聚合完毕的第一段活性聚苯乙烯溶液用高纯氮压入，活性聚苯乙 烯逐引发第二段丁二烯单体继续增长，降温过滤水洗后，得到5%含量苯乙烯的SBS聚合物。 将得到的SBS干燥后，装入到500mL的玻璃反应器中，加入400g正丁醇，并且加入 IOOg溴化钠配成的30%溶液。加热溶解后从反本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种溴化苯乙烯/丁二烯共聚物阻燃剂的溴化方法，包括以下步骤：1）选取原料：苯乙烯含量5%的苯乙烯/丁二烯共聚物（缩写SBS），苯乙烯含量30%的SBS，苯乙烯含量40%的SBS，苯乙烯含量75%的SBS，苯乙烯含量90%的SBS，性状蓬松颗粒或粉末；溴化钠含量98‑99%；氯气含量99%以上；异丁醇含量99%以上；2）在搪瓷反应器中加入苯乙烯含量5%的SBS、苯乙烯含量30%的SBS、苯乙烯含量40%的SBS、苯乙烯含量75%的SBS、苯乙烯含量90%的SBS的其中任意一种SBS，并用10倍量（基于SBS的重量）的异丁醇升温溶解，温度保持在50℃；3）加入1.2倍摩尔量（基于SBS溶质的质量）的溴化钠溶液，通入氧化剂，反应过程中要进行搅拌，并且在反应器尾部有石灰乳吸收未反应的氧化剂，温度升高到75℃后不再升高；4）然后降温至20‑25℃，加入0.1摩尔量的催化剂，继续搅拌升温至80℃反应1小时；5）降至室温后过滤，得到目标产物溴化苯乙烯/丁二烯聚合物。
【技术特征摘要】
1. 一种溴化苯乙烯/ 丁二烯共聚物阻燃剂的溴化方法，包括以下步骤： 1) 选取原料：苯乙烯含量5%的苯乙烯/ 丁二烯共聚物(缩写SBS)，苯乙烯含量30%的 SBS，苯乙烯含量40%的SBS，苯乙烯含量75%的SBS，苯乙烯含量90%的SBS，性状蓬松颗粒 或粉末；溴化钠含量98-99% ;氯气含量99%以上；异丁醇含量99%以上； 2) 在搪瓷反应器中加入苯乙烯含量5%的SBS、苯乙烯含量30%的SBS、苯乙烯含量40% 的SBS、苯乙烯含量75%的SBS、苯乙烯含量90%的SBS的其中任意一种SBS，并用10倍量 (基于SBS的重量）的异丁醇升温溶解，温度保持在50°C ; 3) 加入1. 2倍摩尔量(基于SBS溶质的质量）的溴化钠溶液，通入氧化剂，反应过程中 要进行搅拌，并且在反应器尾部有石灰乳吸收未反应的氧化剂，温度升高到75°C后不再升 商； 4) 然后降温至20-25°C，加入0. 1摩尔量的催化剂，继续搅拌升温至80°C反应1小时； 5) 降至室温后过滤，得到目标产物溴化苯乙烯/ 丁二烯聚合物。2. 根据权利要求1所述一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：王添琪，石昌玉，
申请(专利权)人：青岛方泰克新材料有限公司，王添琪，石昌玉，
类型：发明
国别省市：山东;37
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