一种马来酸酐接枝制造技术

本发明专利技术公开了一种马来酸酐接枝

【技术实现步骤摘要】
一种马来酸酐接枝SBS及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种马来酸酐接枝
SBS
及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]SBS
属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三嵌段共聚物，
SBS
中聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段明显地呈现两相结构，聚丁二烯为连续相，聚苯乙烯为分散相，使其具有2个玻璃化转变温度，第一个玻璃化转变温度
(Tg1)
为
‑
88
～
‑
83℃
，第二个玻璃化转变温度
(Tg2)
为
90℃
，在
Tg1
～
Tg2
之间端基聚苯乙烯聚集在一起形成微区分散于聚丁二烯连续相之间，起到物理交联
、
固定链段
、
硫化增强及防冷流作用，具有硫化橡胶的高弹性和抗疲劳性能，当温度升至
Tg2
时，聚苯乙烯相软化和流动使得
SBS
具有树脂流动加工性
。
这种两相分离结构使其能与沥青基质形成空间立体网络结构，从而有效地改善沥青的温度性能
、
拉伸性能
、
弹性
、
内聚附着性能
、
混合料的稳定性
、
耐老化性等
。
在众多的沥青改性剂中，
SBS
能够同时改善沥青的高低温性能及感温性能，故
SBS
改性沥青成为研究和应用最多的品种
。
然而，在沥青材料的制备和使用期间，当受到热
、
氧
、
紫外线辐射等老化因素的影响时，
SBS
结构的重要组成部分丁二烯嵌体容易被破坏和氧化，导致共聚物链断裂；同时，由于
SBS
和沥青的组成
、
结构差别较大，二者共混时不易形成稳定体系，在储存
、
运输以及沥青的热处理过程中容易发生
SBS
和沥青相分离
。
研究发现，通过对
SBS
官能团化改性，在
SBS
分子链上接枝马来酸酐
(MAH)
极性单体，提高
SBS
极性从而提高相容性和粘结性能，是解决上述问题的有效方法
。
[0003]现有的马来酸酐接枝
SBS(MAH
‑
g
‑
SBS)
接枝方法主要分为三类：溶液接枝法
、
熔融接枝法和固相接枝
。
溶液接枝法是将基体树脂
、
接枝单体以及引发剂等其他反应组分溶解于溶剂中形成均相体系，然后在此条件下引发接枝的聚合反应；溶溶液接枝的反应温度较低，副反应少；在溶液中，
MAH
与
SBS
可均匀混合和接触，
MAH
接枝率和利用率较高，但有机溶剂使用量大，产物回收麻烦
。
熔融接枝法是在基体的熔点以上，将基体
(SBS)、
接枝单体
(MAH)、
引发剂和其它添加剂混合，在一定条件下熔融共混，最终得到接枝物的接枝方法；熔融接枝法操作简便
、
无需回收溶剂
、
成本低
、
产物无需后处理且适合连续工业化生产，但是，该方法得到的产物的接枝率和接枝效率均较低，熔融接枝的温度较高
、
机理很复杂
、
副反应多且
SBS
特别容易发生凝胶化，反应过程中需加入较多的助剂，如抗氧剂
(
用来防止降解
、
交联等其他副反应的发生
)、
油性的流动改性剂
(
用来改善聚合物加工性能
)
等
。
固相接枝法是在低于熔点温度的常压下，将聚合物粉末或者颗粒直接与单体
、
引发剂
、
界面活性剂等接触进行反应的一种非均相化学接枝方法；固相接枝反应结合了溶液法和熔融法的优点，具有反应温度低
、
能耗低
、
溶剂和助剂使用少
、
工艺简便
、
反应时间短
、
后处理简单
、
环境友好
、
反应装置的通用性大等优点，然而，固相接枝产物通常需经洗涤
、
干燥等后处理来除去残留的反应单体
、
引发剂
、
界面活性剂等
。
[0004]上述方法都是通过将马来酸酐单体接枝到
SBS
的
PB
段丁二烯上来实现提高
SBS
的
极性，这种形式往往容易破坏
SBS
的双键，从而会影响改性沥青的低温性能
。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种马来酸酐接枝
SBS
的制备方法，通过傅克酰基化反应，将马来酸酐开环接枝到
SBS
的
PS
段对位苯环上，在不影响低温性能的情况下提高
SBS
的极性
。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种马来酸酐接枝
SBS
的制备方法，包括以下步骤：在反应容器中加入溶剂和
SBS
，搅拌至
SBS
完全溶解于溶剂体系，然后加入马来酸酐，完全溶解于溶剂体系后，缓慢加入三氯化铝，在温度
18
‑
23℃
下反应3‑
4h
，反应完成后，将反应体系倒入冰水中，然后加入盐酸洗去沉淀，过滤，制备得到马来酸酐接枝
SBS
；
[0008]其中，所述马来酸酐与三氯化铝的摩尔比为
1:(1.5
‑
3)。
[0009]本专利技术以
Lewis
酸三氯化铝为催化剂，通过傅克酰基化反应，将马来酸酐开环接枝到
SBS
的
PS
段对位苯环上，具体反应式如下：
[0010]其中，
a
，
b
，
c
，
d
均为自然数；
n
的取值可以是0～
a
；
m
的取值可以是0～
d。
在反应式中，由于马来酸酐接枝存在一定的随机性，因此结构式中接枝苯乙烯和未接枝苯乙烯为随机排列，并非意指两种嵌段结构，其与丁二烯嵌段包括两种不同的加成聚合结构意义相同
。
[0011]进一步的，所述...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种马来酸酐接枝
SBS
的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在反应容器中加入溶剂和
SBS
，搅拌至
SBS
完全溶解于溶剂体系，然后加入马来酸酐，完全溶解于溶剂体系后，缓慢加入三氯化铝，在温度
18
‑
23℃
下反应3‑
4h
，反应完成后，将反应体系倒入冰水中，然后加入盐酸洗去沉淀，过滤，制备得到马来酸酐接枝
SBS
；其中，所述马来酸酐与三氯化铝的摩尔比为
1:(1.5
‑
3)。2.
根据权利要求1所述的马来酸酐接枝
SBS
的制备方法，其特征在于，所述
SBS
所含苯乙烯片段与马来酸酐的摩尔比为
1:(0.05
‑
0.5)。3.
根据权利要求1所述的马来酸酐接枝
SBS
的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自二氯甲烷
、
甲苯或二甲苯中的任意一种或几种；优选的，所述溶剂选自二氯甲烷
。4.
根据权利要求1所述的马来酸酐接枝
SBS
的制备方法，其特征在于，所述溶剂的用量为所添加
SBS
质量的3‑
20
倍
。5.
根据权利要求1所述的马来酸酐接枝
SBS
的制备方法，其特征在于，所述三氯化铝的加入时间控制在
20
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小育，
申请(专利权)人：科顺防水科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：