嵌段共聚物節(jié)能、環(huán)保的聚合反應(yīng)擠出技術(shù)
苯乙烯與二烯烴嵌段共聚物包括苯乙烯類熱塑性彈性體(SBS, SIS,)、溶聚丁苯橡膠,星型SSBR, 星型SIBR等的橡膠材料,以及透明高抗沖聚苯乙烯K樹脂。目前,前者在全世界已形成了數(shù)百萬噸的生產(chǎn)能力和消費量,廣泛的應(yīng)用于輪胎橡膠,改型瀝青,熱溶膠,壓敏膠,制鞋,聚合物改性等領(lǐng)域;后者K樹脂由于將橡膠嵌段的球粒直徑控制在納米數(shù)量級,因而同時具有優(yōu)良的透明性、抗沖擊性、抗彎折疲勞和加工性能,因此在醫(yī)用包裝材料,醫(yī)用器械材料,辦公用品、家用電器、汽車、化工、儀表等領(lǐng)域都具有極廣的應(yīng)用,這是通用高分子材料所無法替代的,但是目前我國K樹脂尚未成功工業(yè)化。本項目采用聚合反應(yīng)擠出技術(shù),該技術(shù)以擠出機為反應(yīng)器,充分利用螺桿擠出機對高粘度介質(zhì)也具備有效傳熱、傳質(zhì)的特點,將單體聚合與高聚物加工兩個過程合二為一,實現(xiàn)無溶劑本體聚合,直接在擠出機中幾十秒鐘內(nèi)由單體聚合成超高分子量聚苯乙烯、苯乙烯類熱塑性彈性體、K樹脂等。本項目通過混合單體進料方法,得到的聚合物經(jīng)NMR,IR,DMA,GPC,TEM,SEM,AFM測定及理論分析發(fā)現(xiàn)其為(SB)n多嵌段的共聚物。B橡膠嵌段的分散相尺度在自然狀態(tài)下呈納米級球狀分布。有高達220%以上的超高斷裂延伸率。在液氮中沖斷面呈現(xiàn)出典型的韌性斷裂形貌。該技術(shù)成熟度已達到可中試階段。如采用分段加料的方式,由單體一步本體聚合得到當今世界上必須用耗能、污染的溶液聚合法方可得到的SBS、SIS等嵌段聚合物,其技術(shù)成熟度同樣已達到可中試的階段。該技術(shù)已申請了3項國家發(fā)明專利,具有完全獨立的知識產(chǎn)權(quán)。
華東理工大學(xué)
2021-04-11