本发明专利技术涉及一种环氧化苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物的制备方法，在有机溶剂中以聚乙二醇为相转移催化剂，通过有机酸和过氧化氢原位生成的有机过氧酸对苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物进行环氧化，使其聚异戊二烯链段上的双键转变为环氧基，然后加氢氧化钠溶液对体系进行中和，同时加入抗氧剂以防止环氧化苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物氧化，之后共沸蒸除有机溶剂，得到环氧化苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物。所用溶剂可循环利用。该方法制备的环氧化苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物具有一定的极性和内聚强度，对极性材料的粘附性强，耐油性好，可作为热塑性弹性体制备热熔压敏胶、密封胶等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的 制备方法，尤其涉及苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的环氧化方 法，所述环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为热塑性弹性 体应用。
技术介绍
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物是美国Phi 1 ips石油公司和Shel 1化 学公司于20世纪60年代同步开发并实现工业化生产的新一代热塑性弹性体。 但是，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的分子极性小，使得其耐油性和耐 溶剂性差，与极性材料的相容性和粘附性也不好，限制了其应用范围。对苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行化学改性，主要是通过不饱和 双键引入极性基团，如环氧化、接枝、磺化等。其中，对苯乙烯-异戊二烯-苯 乙烯嵌段共聚物分子链段上的不饱和双键进行环氧化引入环氧基，不仅制备方 法简便，而且环氧基的引入增加了苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的分子 极性和内聚强度，提高了其耐油性和耐溶剂性。将环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯 乙烯嵌段共聚物用于制备热熔胶和压敏胶，可以粘结玻璃、陶瓷、织物等极性 材料，扩大了其应用范围。此外，环氧基的引入，给环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物提供了新的反应中心，为其进一步的改性和应用开启了方便 之门。对带有双键的不饱和聚合物进行环氧化可以采用直接环氧化法。这种方法 是直接利用有机过氧酸(如过氧甲酸、过氧乙酸、过氧苯曱酸等)，使聚合物 分子链上的双键发生环氧化反应，变为环氧基，然后用大量的醇使之沉降。例如，美国专利US2， 842， 513和US3, 022, 322中分别报道了采用过氧苯曱酸和脂 肪族过氧酸对聚丁二烯进行环氧化来制备环氧化聚丁二烯的方法。在有机溶剂 中，利用过氧曱酸对苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物进行环氧化，用乙醇或异丙醇 将聚合物沉降、洗涤，可以得到环氧化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(HsiueGH， et al. Epoxidation of styrene-butadiene-styrene block copolymer and use for permeation. Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Cemistry， 1990, 28 (13): 3761-3773; Udipi K. Epoxidation of styrene-butadiene block polymers. I. Journal of Applied Polymer Science, 1979, 23(11): 3301-3309 )。在上述环氧化聚合物的制备方法中，存在主要缺点是(1)所用 的过氧酸(如过氧曱酸、过氧乙酸等)不稳定、易分解、难以储存，因此难以 有效发挥其环氧化作用，并且容易产生安全事故，不适合工业化生产；(2)制 备的环氧化聚合物的环氧化程度不高，且在环氧化反应过程中伴随有较多的副 反应发生。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供了一种副反应少、工艺条件 易于控制、成本低、污染小的制备环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段 共聚物的方法。本专利技术采用有机酸和过氧化氢原位生成有机过氧酸的方法对 苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行环氧化改性，加入相转移催化剂聚乙 二醇以提高环氧化程度，减少副反应。在后处理过程中，用路易斯碱溶液将体系pH值调整至中性，再加入抗氧剂，然后利用水和有机溶剂在较低温度下共沸的方法除去反应体系中的有机相，使环氧化笨乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共 聚物沉降。本专利技术涉及的环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法可包括以下步骤(1) 在30-5(TC下，将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物加入 有机溶剂中，搅拌使之溶解；(2) 加入聚乙二醇、有机酸及过氧化氢，加热至50-80°C，搅拌 反应0.5-5小时，得到混合物I;(3) 将混合物I中的水和有机溶剂除去，得到环氧化苯乙烯-异戊 二烯-苯乙烯嵌段共聚物。步骤(3)可包括以下步骤(4) 在所述混合物I中加入路易斯碱溶液，调节pH值至中性；(5) 加入抗氧剂，搅拌使之充分混合，然后调整温度至60-IO(TC ， 搅拌0. 5-3小时，得到混合物II ;(6) 将混合物II于40-7(TC干燥至恒重，得到环氧化苯乙烯-异戊 二烯-苯乙烯嵌段共聚物。有机溶剂可为甲苯、二曱苯、环己烷、曱基环己烷或乙基环己烷 中的任选一种或多种。有机酸可为甲酸、乙酸、丙酸或苯曱酸中的任 选一种或多种。步骤(2)中加入有机酸和过氧化氢的顺序可为先加入有机酸后， 边搅拌边加入过氧化氢。还可以同时加入有机酸和过氧化氢。路易斯碱溶液可为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸氬钠中的任选一种或多种。路易斯碱溶液的浓度可为能够调节反应体系pH值 至中性，并且路易斯碱溶液中的水与有机溶剂的质量比在0.5:1到2: 1的范围内。反应原料的质量份数可按如下所示苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物 5-10有机溶剂 60-100聚乙二醇 0.01-0.1有机酸 1-8过氧化氬 1-15抗氧剂 0. 01-0. 2聚乙二醇的分子量可为200-1 000，优选的分子量可为400。 本专利技术涉及的环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物可作 为热塑性弹性体的应用。在上述制备方法中，用有机酸和过氧化氢原位生成有机过氧酸代 替直接加入有机过氧酸。加入有机酸和过氧化氢后，二者相互反应生 成有机过氧酸，生成的有机过氧酸再与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段 共聚物发生环氧化反应。这种边生成、边反应的方法可以避免有机过 氧酸易分解的缺点，使聚异戊二烯链段上的双键转变为环氧基，从而提供 了 一种能够稳定对苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行环氧化 的方法，同时还减少了反应的副产物，并且使工艺条件易于控制。用 这种方法制备的环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物内聚强 度更大，作为热塑性弹性体效果更好。反应温度为50-8(TC,能够避 免温度过低反应速度慢，以及温度过高反应产物易转化而导致副产物增力口 。加入有机酸和过氧化氢的顺序为先加入有才几酸后，在酸性条件下 边搅拌边加入过氧化氳，可以使有机酸和过氧化氢不断反应生成过氧 化氢，保证了反应体系中持续有新生成的过氧化氬存在，进行环氧化 反应。加入有机酸和过氧化氢的顺序还可以是同时加入有机酸和过氧 化氢，这种方法能够使在工业化生产的工艺简化，适用于产量较大的 原料生产。在反应体系中加入少量聚乙二醇作为相转移催化剂，可以提高环 氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的环氧化程度，优选的加入质量百分比为2.0%,且分子量为400的聚乙二醇，可以提高有机酸 和过氧化氢的利用率，使环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物 的环氧基质量分数达到15.2%,同时可以使环氧基开环副反应的程度 降低。路易斯碱溶液的浓度为能够调节反应体系pH值至中性，并且路 易斯碱溶液中的水与有机溶剂的质量比在0. 5: 1到2: 1的范围内。这 种路易斯碱溶液为稀碱溶液，其提供的碱性成分能够中和反应体系中 酸性成分，同时还引入了大量的水，从而在进行步骤(6 )的操作中 通过水与有机溶剂共沸，除去有机溶剂，从而使环氧化苯乙烯-异戊 二烯-苯乙烯嵌段共聚物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种环氧化苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤： （１）在３０－５０℃下，将苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物加入有机溶剂中，搅拌使之溶解； （２）加入聚乙二醇、有机酸及过氧化氢，加热至５０－８０℃，搅拌反应０．５－５小时，得到混合物Ⅰ； （３）将混合物Ⅰ中的有机溶剂除去，得到环氧化苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李红强，吴伟卿，曾幸荣，
申请(专利权)人：广州宏昌胶粘带厂，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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