[发明专利]苯乙烯类、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚催化剂以及三元共聚方法

说明书

技术领域

本发明到高聚物催化剂及高聚物合成工艺，具体指一种苯乙烯类、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚催化剂以及三元共聚方法。

背景技术

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)作为一种热塑性工程塑料以其优异的力学性能,化学惰性和易加工性被广泛应用于各行业,但易燃却是ABS与生俱来的缺陷。ABS的自成炭能力非常差,通常加入多元醇化合物(PER)作为成炭剂,但由于PER与ABS相容性差,严重影响阻燃ABS的力学性能。而添加具有成炭作用的聚合物作为炭源是目前比较常用的一种手段。目前有关研究主要集中在材料阻燃性能的提高,而对于材料在获得较高阻燃性能的同时,进一步改善其力学性能却少有报道。在丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)树脂的合成中，作为橡胶相的橡胶品种的选择至关重要。在传统的ABS树脂本体聚合工艺中，对采用的二烯烃橡胶的微观结构和相对分子质量均有特定要求。随着人们对ABS树脂性能要求的不断提高，仅仅依靠二烯烃橡胶作为增韧剂已经不能满足需求，必须采用新的橡胶品种才能生产出具有更高性能的产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种苯乙烯、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚催化剂。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种收率高、制备方法简单的苯乙烯、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚方法，获得具有理想的极性、相容性和阻燃性的三元共聚物，同时还具有与其它聚合物良好的亲和力与相容性，从而拓宽该共聚物的应用领域。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该苯乙烯类、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚催化剂，其特征在于：

在惰性气体氛围的干燥的单口玻璃瓶中，将三异丁基铝和丁基锂溶解于第一溶剂中，玻璃瓶的瓶口用乳胶管密封，在40-50℃水浴中恒温放置10-20分钟，冷却后即得铝-锂催化剂；

所述三异丁基铝和丁基锂摩尔比为1∶3～3∶1；

所述第一溶剂选自四氢呋喃、苯甲醚、1,4-二氧六环、环己酮或甲苯；所述第一溶剂的用量与所述三异丁基铝和丁基锂之和的比例为20毫升：0.04～0.09摩尔。

较好的，所述配体和所述溶剂在使用前先进行干燥。

所述配体和所述溶剂采用氯化钙或氢化钙干燥。

使用上述苯乙烯类、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚催化剂进行苯乙烯类、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚方法，其特征在于包括下述步骤：

按照摩尔比为1:0.3:0.3配取苯乙烯类、六氯丁二烯和丙烯腈共聚单体，将这些单体加入到惰性气体氛围的干燥的高压釜中，然后向该高压釜中加入第二溶剂，使各共聚单体溶解在溶剂中；再将所述的铝-锂催化剂加入到所述高压釜中，在0.3-10MPa、80～170℃恒温反应5～8小时；

将反应产物倾入含5wt％盐酸的甲醇溶液中，得到苯乙烯、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚物的共聚物沉淀，沉淀物用甲醇洗涤至中性后，真空干燥，即得到苯乙烯、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚物；

所述铝-锂催化剂的用量为苯乙烯类、六氯丁二烯和丙烯腈三者总重量的0.1～1％；

所述第二溶剂选自四氢呋喃、苯甲醚、1,4-二氧六环、环己酮或甲苯；所述第二溶剂的用量与所述聚合单体总量的比例为20毫升：0.16摩尔。

较好的，所述苯乙烯类为苯乙烯或对甲基苯乙烯。

与现有技术相比，本发明提供了一种苯乙烯、六氯丁二烯和丙烯腈共聚用的新型铝-锂催化剂，该催化剂制备方法简单，能在80～170℃时，压力在0.3-10MP，在氮气保护体系中产生催化活性，催化苯乙烯、六氯丁二烯和丙烯腈的三元共聚，催化效率高，反应温度低，共聚物收率高，催化剂廉价、易得等特点；并且所得共聚物的后处理程序简单，共聚产物经甲醇浸泡后，聚合产物很容易洗涤分离。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

下列各实施例的催化剂制备过程中，如无特别说明，在使用前均对其中的溶剂进行了干燥处理。具体的干燥方法是：溶剂的干燥是用氯化钙或氢化钙干燥。

下述各实施例中反应收率的计算方法是产物重量/(苯乙烯+六氯丁二烯+丙烯腈)的总重量。

实施例1：

在经过多次抽真空、充氮气烘烤的单口玻璃瓶中，分别加入20毫升四氢呋喃、0.03摩尔三异丁基铝、0.01摩尔丁基锂，在50℃水浴中恒温15分钟，即得铝-锂催化剂。