本发明专利技术公开了一种磺化SBS离子聚合物，通过将SBS依次进行磺化和离子聚合制备磺化SBS离子聚合物；并公开了该磺化SBS离子聚合物在增容高分子共混物方面的应用。本发明专利技术利用对SBS进行改性和新工艺的开发，优化生产工艺技术，降低能耗和物耗，拓宽了SBS的应用领域，磺化改性等高端产品，满足国内需求，提高了SBS产品的质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磺化SBS (聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)离子聚合物及其增容高分子共混物的应用，属于高分子领域。
技术介绍
SBS拥有很多优良性能，应用领域也很广泛，但其自身还存在一些缺陷。就目前来看，SBS所存在的最大问题是耐老化性能较差，对光、热、氧的作用敏感，尤其是在紫外光照射下，会发生黄变、交联、硬化变质而无法加工使用等问题，这主要是由于SBS结构中PB段上存在大量双键官能团。另外，由于SBS极性小，使其耐油性和耐溶剂性较差，且与一些极性材料相容性不好，这些不足都限制了 SBS在各方面的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种与极性材料相容性好、综合性能高的磺化SBS离子聚合物及其在增容高分子共混物方面的应用。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种磺化SBS离子聚合物，该聚合物通过以下步骤制备 (1)将SBS加入至混合溶剂中搅拌溶解，室温下加入磺化剂，恒温反应O.5-4小时；反应终止时加入含有抗氧剂的95%乙醇溶液，通过沉淀、过滤、洗涤沉淀后得到磺化SBS ；所述混合溶剂为环己烷、丙酮、甲苯或氯仿中的两种混合，两种溶剂的体积比为5-10:100 ；所述SBS在混合溶剂中的质量百分含量为1%-30% ;所述磺化剂的重量为SBS重量的8. 5-12. 75% ;所述抗氧化剂的重量为SBS重量的O. 006%- O. 5% ； (2)取步骤(I)中制备的磺化SBS，在溶剂中溶解后，加入金属醋酸盐或乙胺，在室温下搅拌O. 5-7小时与磺酸基团反应，得到磺化SBS离子聚合体；在热水中闪蒸除去溶剂，得到干燥的离子聚合体；所述溶剂为环己烷、丙酮或者甲苯；所述金属醋酸盐或乙胺与磺化剂中SO3『的摩尔比为1-2. 5:1。步骤(I)中磺化剂选自98%浓硫酸、98%浓硫酸和冰醋酸的混合物、或氯磺酸；所述磺化剂为98%浓硫酸和冰醋酸的混合物时，浓硫酸和冰醋酸的摩尔比为I :1. 5 - 2. O。抗氧剂为2，6 - 二叔丁基-4 -甲基苯酚、双(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)硫醚或N-苯基-N-环己基对苯二胺。制得的磺化SBS的磺化度为10 -40 meq/100go步骤(2)中所述金属醋酸盐为醋酸钠、醋酸铅、醋酸锂、醋酸锌、醋酸镁或醋酸钾。本专利技术还提供了上述磺化SBS离子聚合物在增容高分子共混物方面的应用。其中，高分子共混物为SBS与高密度聚乙烯(HDPE)的共混物、聚苯乙烯(PSt)与氯醇橡胶(CHR)的共混物、或聚苯乙烯与磺化氯聚乙烯(CSM)的共混物。增容过程如下在所述高分子共混物体系中加入占共混物重量的1-10%的磺化SBS离子聚合物，在100°C _200°C下在平板硫化机中塑化5-45min，然后放入热压机中在10_15MPa下模压成型。本专利技术相比现有技术具有以下优点本专利技术将SBS在磺化改性条件下进行离子化制备磺化SBS离子交联聚合物磺化改性的目的主要是改变SBS弹性体的极性，引入极性较高的磺酸基，从而达到提高SBS极性的目的，使SBS内聚强度增加，极性增大，解决了SBS因极性小而与极性材料粘接效果差的问题，起到增容的效果；同时形成离子聚合物，在对高分子共混物进行增容时，提高了界面之间的表面附着力。附图说明图I为本专利技术磺化SBS离子聚合物和聚丙烯组成的共混物的拉伸强度和共混物中PP (聚丙烯)的含量的关系图。图2为PSt/CHR体系(a)以及混合了本专利技术磺化SBS离聚物(b)的扫描电镜照片(SEM)(倍率1000)对比图。含有离聚物的混合物的断裂面相比没有离聚物的看起来平滑。因此，这意味着，离聚物的加入提高了两个界面之间的表面附着力。具体实施例方式实施例I 磺化SBS的制备 将SBS加入至甲苯和氯仿的混合溶液中搅拌溶解，其中甲苯和氯仿的体积比为5:100，SBS在混合溶液中的质量百分含量为5%，室温下向混合溶液中加入占SBS重量8. 5wt%的氯磺酸作为磺化剂，恒温反应O. 5小时。反应终止时加入含有占SBS重量O. 008被％的抗氧剂264 (2,6 - 二叔丁基-4 -甲基苯酚)的95%乙醇溶液。样品通过沉淀/洗涤后得到磺化SBS。实施例2 磺化SBS的制备 将SBS加入至环己烷和氯仿的混合溶液中搅拌溶解，其中环己烷和氯仿的体积比为8:100，SBS在混合溶液中的质量百分含量为10%，室温下向混合溶液中加入占SBS重量10. 5wt%的浓硫酸作为磺化剂，恒温反应I小时。反应终止时加入含有占SBS重量O. 01wt%的抗氧剂双(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)硫醚的95%乙醇溶液。样品通过沉淀/洗涤后得到磺化SBS。实施例3 磺化SBS的制备 将SBS加入至环己烷和甲苯的混合溶液中搅拌溶解，其中环己烷和氯仿的体积比为10 100, SBS在混合溶液中的质量百分含量为15%，室温下向混合溶液中加入占SBS重量12. 5wt%的硫酸/冰醋酸(Ac2O)作为磺化剂，恒温反应I. 5小时，其中硫酸和冰醋酸的摩尔比为1:2。反应终止时加入含有占SBS重量O. 1 丨％的抗氧剂N-苯基-N-环己基对苯二胺的95%乙醇溶液。样品通过沉淀/洗涤后得到磺化SBS。 实施例4 磺化SBS离子聚合物的制备 在将实施例I得到的磺化SBS在甲苯中溶解后，加入占SBS重量12. 75wt%的醋酸钠，室温下搅拌I小时，与磺酸基团反应，得到磺化SBS钠离子聚合体。在热水中闪蒸除去溶剂，得到干燥的离子聚合体。将提纯并干燥的磺化SBS离子聚合物溶于甲苯后，涂膜于溴化钾晶片上，用德国Bruker公司生产的Equinox 55型FTIR进行表征，扫描范围400 4 000 cnT、红外光谱图参见图2 :在1042 cnT1，1180 cnT1和1215 cnT1处的吸收峰是由于磺酸基团的振动，在约800 cnT1处的吸收峰表明取代苯基基团的存在，这意味着不仅在聚丁二烯段，且在聚苯乙烯段发生了磺化；960 ^',1640 cnT1和3000 cnT1的特征吸收峰是由于聚丁二烯单元上双键的作用，在905 cnT1和700 cnT1处的特征吸收峰是由于聚苯乙烯单元上苯环的作用。实施例5 磺化SBS离子聚合物的制备 在将实施例2得到的磺化SBS在环己烷中溶解后，加入占SBS重量15. 75wt%的乙胺，室温下搅拌2小时，与磺酸基团反应，得到磺化SBS离子聚合体。在热水中闪蒸除去溶剂，得到干燥的离子聚合体。实施例6 磺化SBS离子聚合物的制备 在将实施例3得到的磺化SBS在氯仿中溶解后，加入占SBS重量18. 75wt%醋酸锌，室温下搅拌3小时，与磺酸基团反应，得到磺化SBS离子聚合体。在热水中闪蒸除去溶剂，得到干燥的离子聚合体。实施例7 磺化SBS离子聚合物对高分子化合物力学强度的增效作用 将实施例4得到的磺化SBS离子聚合物混合占磺化SBS离子聚合物重量23%的PP (聚丙烯)，在160°C下热轧15分钟，在160°C和10-15兆帕下压缩成型。在XL- 2500型拉力试验机上进行测量拉伸强度和断裂伸长率。实施例8 磺化SBS离子聚合物对高分子化合物力学强度的增效作用 将实施例5得到的离聚物混合重量比45%的PP，在170°C下热轧15分钟，在150°C和10-15兆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘大刚，林凤英，花艳，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。