[发明专利]低顺式聚丁二烯橡胶及其制备方法和HIPS树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及HIPS树脂领域，具体地，涉及低顺式聚丁二烯橡胶及其制备方法和HIPS树脂及其制备方法。该低顺式聚丁二烯橡胶中1,2‑聚合结构单元的含量为6‑20重量％；重均分子量为170,000‑380,000g/mol，分子量分布系数为2‑3；在100℃时的门尼粘度ML₁₊₄为40‑80；在25℃时5重量％的苯乙烯溶液的粘度为70cp以下。本发明的低顺式聚丁二烯橡胶，具有高门尼粘度、低溶液粘度、宽分子量分布，其制备方法所得聚合溶液可直接作为连续本体HIPS树脂的增韧剂，所得的HIPS树脂具有更高光泽度和抗冲性能。

技术领域

本发明涉及HIPS树脂领域，具体地，涉及低顺式聚丁二烯橡胶及其制备方法和HIPS树脂及其制备方法。

背景技术

HIPS树脂(即高抗冲聚苯乙烯，high impact polystyrene)的制备中，常规选用作增韧剂的橡胶可以是低顺式聚丁二烯橡胶、高顺式聚丁二烯橡胶、丁二烯-异戊二烯共聚物、溶聚丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，尤以低顺式聚丁二烯橡胶和高顺式聚丁二烯橡胶为最优。对于低温韧性树脂，一般选用低顺式聚丁二烯橡胶及其衍生产品嵌段丁苯橡胶进行增韧。但是，增韧橡胶分子量及其分布对连续本体HIPS树脂抗冲性能有显著影响，通常橡胶分子量过小，增韧效果差；橡胶分子量过大，HIPS树脂光泽度差。低顺式聚丁二烯橡胶按聚合工艺可以分为连续聚合和间歇聚合，连续聚合工艺生产质量稳定，产品质量波动小，但现有工艺产品多为线型结构，5％苯乙烯溶液粘度大，且单体浓度低，不能够直接采用橡胶溶液进行原位增韧，三废排放量大，能量消耗高，生产成本高，且制备得到的HIPS难以实现抗冲击强度和光泽度的平衡。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的HIPS树脂用增韧剂难以获得高光泽度和高抗冲性能的HIPS树脂产品的缺陷，提供了一种能够获得高光泽度和高强度的HIPS树脂的作为增韧剂的低顺式聚丁二烯橡胶及其制备方法和HIPS树脂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种低顺式聚丁二烯橡胶，该低顺式聚丁二烯橡胶中1,2-聚合结构单元的含量为6-20重量％；重均分子量为170,000-380,000g/mol，分子量分布系数为2-3；在100℃时的门尼粘度ML₁₊₄为40-80；在25℃时5重量％的苯乙烯溶液的粘度为70cp以下。

本发明第二方面提供上述低顺式聚丁二烯橡胶的制备方法，其中，该方法包括：

(1)在苯类溶剂中，在有机锂引发剂、阻滞剂和任选的结构调节剂的存在下，将1,3-丁二烯连续地引入反应容器以进行阴离子溶液聚合反应，至1,3-丁二烯的转化率为99％以上；其中，所述苯类溶剂选自未取代的或C1-C4烷基取代的苯中的一种或多种；所述阻滞剂选自金属烷基化合物中的一种或多种；所述苯类溶剂的用量使得终止后所得聚合溶液中，聚丁二烯的含量为30重量％以上；

(2)在偶联剂存在下，将所述阴离子溶液聚合反应的产物连续地引入其他反应容器以进行偶联反应；

(3)在终止剂存在下，将所述偶联反应的产物进行终止。

本发明第三方面提供一种HIPS树脂的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(A)提供上述方法所得的低顺式聚丁二烯聚合溶液；

(B)在苯类溶剂中，在自由基引发剂存在下，将苯乙烯和增韧剂进行聚合反应；其中，所述增韧剂含有步骤(A)的低顺式聚丁二烯聚合溶液；其中，苯类溶剂为未取代的或C1-C4烷基取代的苯中的一种或多种。

本发明第四方面提供一种由上述方法制得的HIPS树脂。

本发明的低顺式聚丁二烯橡胶，具有高门尼粘度、低溶液粘度、宽分子量分布，其制备方法所得聚合溶液可直接作为连续本体HIPS树脂的增韧剂，所得的HIPS树脂具有更高光泽度和抗冲性能。

具体实施方式