[发明专利]一种苯乙烯-丁二烯共聚物及其制备和应用

权利要求书

1.一种苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，其特征在于，具有通式I的线形结构，或具有通式II的星形结构，或具有通式I的线形结构与通式II的星形结构的组合；所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的数均分子量为15万-60万，分子量分布为1.01-1.2，苯乙烯单元占共聚物质量的10-60％，丁二烯单元占共聚物质量的40-90％，1，2-结构的丁二烯单元占丁二烯单元总质量的10-45％；

所述通式I为： (PS_a-PB_b)，

所述通式II为：(PB_n-PS_m-PB_k)_zR，

PS表示衍生自苯乙烯单体的聚合物链段，

PB表示衍生自丁二烯单体的聚合物链段，

a、b、m、n和k表示各自聚合物链段的聚合度，

a或m各自独立的选自100-2000范围内，b或n各自独立的选自1000-8000范围内，k为1-100，

z表示星形结构的臂数，z为2-8的整数，

R表示星形结构的偶合中心，R为Si、Sn、总C数为4-18的烷基或总C数为8-22的芳香基。

2.如权利要求1所述共聚物，其特征在于，a或m各自独立的选自150-1800范围内，b或n各自独立的选自1500-7000范围内，k为1-80。

3.如权利要求2所述共聚物，其特征在于，a或m各自独立的选自200-1500范围内，b或n各自独立的选自2000-6500范围内，k为1-50。

4.如权利要求1-3任一项所述共聚物，其特征在于，所述数均分子量为15-50万，分子量分布为1.01-1.1，苯乙烯单元占共聚物质量的20-60％，丁二烯单元占共聚物质量的40-80％，1，2-结构的丁二烯单元占丁二烯单元总质量的10-35％。

5.如权利要求4所述共聚物，其特征在于，苯乙烯单元占共聚物质量的25-55％，丁二烯单元占共聚物质量的45-75％。

6.一种权利要求1所述线形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)向反应釜内加入溶剂和活化剂后，升温到50-100℃；

(2)加入苯乙烯单体后，添加引发剂引发反应，反应20-60分钟；

(3)加入丁二烯单体，反应20-60分钟，控制反应温度为40-115℃，得到线形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；

苯乙烯总量与丁二烯总量的质量配比为10～60∶90～40；溶剂的加入量以使得苯乙烯和丁二烯单体总的质量浓度为5～30％为准；活化剂与溶剂的质量配比为：0～1∶1000；引发剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总的质量的1～5％。

7.如权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述溶剂为环己烷、正己烷、苯、甲苯和二甲苯的一种或几种；所述活化剂为四氢呋喃；所述引发剂为正丁基锂或仲丁基锂。

8.一种权利要求1所述星形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)向反应釜内加入溶剂和活化剂后，升温到50-100℃；

(2)加入引发剂后，再向反应釜中加入丁二烯单体，反应20-60分钟，控制反应温度40-115℃；

(3)加入苯乙烯单体，反应20-60分钟后，再加入丁二烯单体，反应5-30分钟；

(4)加入偶合剂，反应10-40分钟，得到星形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；

苯乙烯总量与丁二烯总量的质量配比为10～60∶90～40，2)步中丁二烯的加入量占丁二烯总质量的80-99％；溶剂的加入量以使得苯乙烯和丁二烯单体总的质量浓度为5～30％为准；活化剂与溶剂的质量配比为：0～1∶1000；引发剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总的质量的1-5％，偶合剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总的质量的0.2-3％。

9.如权利要求8所述制备方法，其特征在于，所述溶剂为环己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、己烷中的一种或几种；所述活化剂为四氢呋喃；所述引发剂为正丁基锂或仲丁基锂；所述偶合剂为氯化硅烷、氯化锡烷或二乙烯基苯。

10.如权利要求9所述制备方法，其特征在于，所述氯化硅烷为二氯二甲基硅烷、三氯二甲基硅烷或四氯化硅；所述氯化锡烷为四氯化锡。