[发明专利]一类星形嵌段共聚物(SBR-BR)n-C的超高抗冲击强度HIPS树脂及其制备方法

说明书

本发明属于功能化高分子材料技术领域，为了解决现有技术中的HIPS树脂抗冲击强度低的问题，提供一种星形嵌段共聚物(SBR‑BR)n‑C的超高抗冲击强度HIPS树脂，HIPS树脂是苯乙烯/(SBR‑BR)n‑C共聚物树脂，以所述HIPS树脂为100％计，(SBR‑BR)n‑C质量含量为3％‑35％，所述HIPS树脂数均分子量范围为5×10⁴‑80×10⁴g/mol。其中：SBR为丁二烯、苯乙烯共聚物嵌段，BR为丁二烯均聚物嵌段，C为多官能度烷基锂引发剂残基，n大于等于3；以丁二烯、苯乙烯共聚物SBR嵌段质量为100％计，SBR嵌段中丁二烯含量为5‑85％；丁二烯、苯乙烯共聚物SBR嵌段与聚丁二烯BR嵌段质量比为1：9‑9：1。

技术领域

本发明属于功能化高分子材料技术领域，尤其涉及一种星形嵌段共聚物(SBR-BR)n-C的超高抗冲击强度聚苯乙烯树脂(HIPS树脂)及其制备方法。

背景技术

近年来，由于石油资源日趋紧张，为节省能源，汽车工业正努力开发新型胎面胶，既能降低滚动阻力，减少生热而产生的内耗，以节省燃油，又能提高抗湿滑阻力及耐磨性，确保轮胎经久耐用，行驶安全。目前，相关研究人员已经将研究的重点逐渐由“物理共混”向“化学共混”转变，即不断地开发各种嵌段共聚物，使聚合物达到链段级共混，从而赋予材料更加完美的性能。

由于多锂在合成与精制上存在的问题，至今还没有形成工业化。多锂引发法是采用含有多官能团的有机锂为引发剂，用阴离子聚合方法直接引发聚合，一步法形成星形嵌段聚合物，而该方法的关键问题就是多官能团有机锂的合成。北京燕山石油化工公司研究院在多锂体系星形嵌段共聚物的研制方面申请了多篇专利，多官能团锂引发剂中的一种或几种多官能团引发剂的混合物，引发苯乙烯、异戊二烯、丁二烯等共轭二烯烃共聚合得到一系列星形嵌段共聚物，星形聚合物的结构大致有：(SBR-BR)n-C、(SBR-IR)n-C、(SBR-IBR)n-C等。

抗冲击聚苯乙烯树脂通常是以经典的聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶为增韧剂，按照一定的比例将增韧剂溶解在苯乙烯中，采用引发剂引发的方法制备。加入橡胶增韧剂后，极大地改善了聚苯乙烯树脂的抗冲击性能，但是采用上述通用的橡胶作为增韧剂难以得到超高抗冲击强度的聚苯乙烯树脂，采用上述经典的聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶作为增韧剂制备的聚苯乙烯树脂其抗冲击强度均难以大于200J/m，这在一定程度上限制了抗冲击聚苯乙烯树脂的使用。目前尚无资料报道如何有效地进一步提高聚苯乙烯树脂的抗冲击性能。

发明内容

为了解决现有技术中采用经典的聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶作为增韧剂制备的树脂抗冲击强度低的问题，本发明提供一种星形嵌段共聚物(SBR-BR)n-C的超高抗冲击强度HIPS树脂及其制备方法。

第一方面，本发明提供一类星形嵌段共聚物(SBR-BR)n-C的超高抗冲击强度HIPS树脂，所述HIPS树脂是苯乙烯/(SBR-BR)n-C共聚物树脂，是(SBR-BR)n-C与单体苯乙烯的接枝共聚物；

其中，(SBR-BR)n-C为丁二烯、苯乙烯星形嵌段共聚物，其中，SBR为丁二烯、苯乙烯共聚物嵌段，BR为丁二烯均聚物嵌段；C为多官能度烷基锂引发剂残基，n为引发剂官能度，n为自然数且范围为3-50；

以所述HIPS树脂质量为100％计，(SBR-BR)n-C含量为3％-35％；所述HIPS树脂的数均分子量范围为5×10⁴-80×10⁴g/mol；所述(SBR-BR)n-C的数均分子量范围为4×10⁴-50×10⁴g/mol；

以丁二烯、苯乙烯共聚物SBR嵌段质量为100％计，所述SBR嵌段中丁二烯含量为5-86％；丁二烯、苯乙烯共聚物SBR嵌段与聚丁二烯BR质量比为9:1-1：9。

进一步地，以丁二烯、苯乙烯共聚物SBR嵌段质量总量100％计，SBR嵌段中丁二烯质量分数15-65％。