[发明专利]中低分子量溴化多嵌段共聚物阻燃剂及其溶液二步制备法

说明书

本发明公开了一种中低分子量(聚合度为16～156)溴化多嵌段共聚物阻燃剂的溶液二步制备法：采用可逆加成‑断裂链转移(RAFT)聚合方法制备，以苯乙烯、1,4‑丁二烯/异戊二烯为聚合单体，偶氮化合物或有机过氧化物为引发剂，三硫酯衍生物作为链转移剂，通过二步法聚合得到中低分子量苯乙烯‑丁二烯/异戊二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物；共聚物经溴化剂溴化后，得中低分子量溴化多嵌段共聚物阻燃剂，即，中低分子量溴化苯乙烯‑丁二烯/异戊二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物溴系阻燃剂。该阻燃剂溴含量高，且阻燃效果好。

技术领域

本发明涉及聚合物阻燃剂领域，尤其涉及一种溴化中低分子量苯乙烯-丁二烯/异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物阻燃剂及其制备方法。

背景技术

溴系阻燃剂由于具有阻燃高效性、热稳定性好，能满足各种高分子材料的阻燃要求，并且其原料来源充足、价格便宜，是目前市场上产量最大、应用最广泛的阻燃剂之一。但是目前常用的小分子溴系阻燃剂(分子量小于500，如多溴联苯醚等)通常存在着易从高分子材料基体中析出的缺点，且其在燃烧时会产生二噁英等致癌物，导致环境问题，而高分子溴系阻燃剂的长链结构使其不易迁移，能较好的应用于高分子材料的阻燃，且绿色环保。

高分子阻燃剂效果优于小分子阻燃剂，目前常用的大分子溴系阻燃剂主要包括聚溴化苯乙烯PBS(或溴化聚苯乙烯BPS)、溴化环氧树脂BEP、溴化聚碳酸酯BCO及溴化聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物Br-SBS，溴含量较高的为PBS和Br-SBS。其中PBS中刚性的芳香基链段，使其在与基材复配时，使得材料韧性减小，而Br-SBS中线性丁二烯链段的引入，能使材料的韧性增加。但目前市售Br-SBS阻燃剂分子量一般在10万以上，系采用阴离子聚合而得的高分子量SBS上溴化而得，这使得其在高分子材料中不易分散，且溴化反应困难，导致溴含量不高，使用时添加量大，影响阻燃效果。

专利CN104327214A报道了一种利用市售SBS产品进行溴化制备溴系阻燃剂的方法，其溴含量为65～70％，此方法得到的阻燃剂分子量较高(分子量为10万)，不易在基体中分散。

专利CN102504067A报道了采用苯乙烯传统自由基聚合得到分子量分别为10650和33500的聚苯乙烯PS，再经溴化得到溴系阻燃剂，溴含量分别为68.1％和68.22％。

专利CN101824113A报道了采用阴离子聚合制备分子量为5000的聚苯乙烯，再经溴化得到一种溴含量为69％的阻燃剂。

专利CN103923239A报道了采用阴离子聚合制备分子量为958～8100的聚苯乙烯PS，再经溴化得到溴含量为68.3～78.7％的阻燃剂。

上述这些高分子量的溴化PS与溴化SBS溴含量较低，而中低分子量的溴化PS分子链结构单一，不具有多嵌段结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高溴含量(溴含量约70.2～74.8wt％)、中低分子量的苯乙烯-丁二烯/异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物阻燃剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种中低分子量(聚合度为16～156)溴化多嵌段共聚物阻燃剂的溶液二步制备法：采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方法制备，以苯乙烯、1,4-丁二烯/异戊二烯为聚合单体，偶氮化合物或有机过氧化物为引发剂，三硫酯衍生物作为链转移剂，通过二步法聚合得到中低分子量苯乙烯-丁二烯/异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；共聚物经溴化剂溴化后，得中低分子量(聚合度为16～156)溴化多嵌段共聚物阻燃剂，即，中低分子量溴化苯乙烯-丁二烯/异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物溴系阻燃剂。

作为本发明的中低分子量溴化多嵌段共聚物阻燃剂的溶液二步制备法的改进：所述二步法聚合为依次进行以下步骤：