烯烴熱塑性彈性體本體嵌段聚合技術(shù)
以苯乙烯與二烯烴嵌段共聚物SBS、SIS、SEBS、SEPPS的熱塑性彈性體,在全世界已形成 了數(shù)百萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力和消費(fèi)量,我國(guó)也有30多萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。由于其優(yōu)異的性能和不可替 代性,在辦公用品、家用電器、汽車、化工、儀表、壓敏膠、制鞋、高速公路等領(lǐng)域都具有極 為廣泛的應(yīng)用。 這一類熱塑性彈性體目前是采用苯乙烯聚合至預(yù)定分子量后,繼而進(jìn)行二烯烴的嵌段聚 合,達(dá)一定分子量后再進(jìn)行苯乙烯的嵌段,或者采用多官能團(tuán)偶聯(lián)劑將嵌段分子結(jié)合成線型或 星型結(jié)構(gòu)共聚物的方式生產(chǎn)的。然而這樣復(fù)雜的分子設(shè)計(jì)和聚合過(guò)程必須采用無(wú)終止的活性聚 合方式方能實(shí)現(xiàn),例如采用陰離子聚合。遺憾的是陰離子聚合很難控制。聚合體系內(nèi)有害雜質(zhì) 含量不能高于數(shù)ppm范圍。 反應(yīng)擠出之所以可以進(jìn)行本體聚合或高分子化學(xué)反應(yīng),就是因?yàn)樵O(shè)備本身——擠出機(jī)原本 就是專用于高聚物高黏度熔體加工的,因此反應(yīng)擠出技術(shù)可使高粘度本體聚合體系很容易得到 有效剪切、流動(dòng)和表面更新,聚合熱得以有效傳導(dǎo),使幾乎運(yùn)用其它方法都難以實(shí)現(xiàn)的高速放 熱的本體活性聚合得以實(shí)現(xiàn)。因此,為了實(shí)現(xiàn)該類熱塑性彈性體現(xiàn)低碳、環(huán)保、綠色的本體聚 合,也許只能寄期望于反應(yīng)擠出聚合的制造技術(shù)了。 反應(yīng)擠出聚合可以大量節(jié)約能源,其主要原因是采用本體聚合可以避免使用大量溶劑,在 溶劑的回收與復(fù)用上不僅可以節(jié)約巨大的能量,而且也極為有利于環(huán)保控制與生產(chǎn)安全。有一 種觀點(diǎn)認(rèn)為采用螺桿擠出同樣需要消耗能量,但實(shí)際上無(wú)論采用何種聚合方式,甚至包括聚乙 烯、聚丙烯這樣的本體聚合,最終也都需將聚合物與各種添加劑復(fù)配,經(jīng)歷一個(gè)造粒過(guò)程。所 采用的也是螺桿擠出機(jī),耗費(fèi)幾乎同樣的能量。而反應(yīng)擠出聚合只是將聚合與造粒兩步并作為 一步進(jìn)行而已。此外,聚合過(guò)程中釋放出的熱量,還可以充分利用。因此從能耗上考慮,無(wú)論 如何計(jì)算都是一場(chǎng)節(jié)能的大革命。
華東理工大學(xué)
2021-04-11