叔丁基锂引发合成聚苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物.pdf

叔丁基锂引发合成聚苯乙烯-异戊二烯一苯乙烯三嵌段共聚物/潘炜等
叔丁基锂引发合成聚苯乙烯-异成二烯-苯乙烯三嵌段共聚物
潘炜1,范晓东,佀庆法2,张海涛
(1西北工业大学理学院,西安710072;2山东聚圣科技有限公司,东营257000)
摘要以叔丁基锂为引发剂,环己烷为溶剂,通过阴离子反应制备了窄分子量分布的聚苯乙烯-异戊二娣-苯乙
烯三嵌段共聚物(SIS)。研究了叔丁基锂用量、反应时间及反应温度对SIS分子量(Mn)及分子量分布(Mw/M)的影
响,得到了较优化的聚合工艺条件。米用核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法对嵌段聚合物
进行了表征和分析,并采用凝胶渗透色谱多角度激光散射技术(SEC- MALLS)对其分子量及分子量分布进行了精确
测定。利用差示扫描量热仪(DSC)研究了三嵌段共聚物的後观相分离结构,发现该三嵌段共聚物具有微观相分离结
构,存在3个玻璃化转变温度,即苯乙烯嵌段相、异成二烯嵌段相及苯乙媂/异成二烯互溶过渡相。
关键词阴离子聚合嵌段共聚物叔丁基锂
中图分类号:TQ334.3
文献标识码
Synthesis of Poly(Styrene-isoprene-styrene) Triblock Copolymer Using
tert-butyllithium as Initiator
PAN Wei, FAN Xiaodong, SI Qingfa, ZHANG Haitao
(1 School of Science, Northwestern Polytechnical University, Xi an 2 Shandong Jusan Technology
Co, Ltd, Dongying 257000)
Abstract Poly(Styrene-isoprene-styrene triblock copolymer(SIS) with narrow molecular weight distribution
was prepared by anionic polymerization, using t-buli as initiator and cyclohexane as solvent. The influences of the
amount of t-buli, polymerizing emperature and polymerizing time on the molecular weight(M) and molecular
weight distribution(M/M) of S were tudied o optimize the reaction conditions. The samples were characterized
by nuclear magnetic resonance spectrscopy(NMR) and Fourier transform infrared spectrscopy(ft-ir). The molecu
lar weight and molecular weight distribution of the samples were measured accurately by size exclusion chromatogra
phy-multi angle laser light scattering (SEC-MALLS). The micro-phase separation structures of the triblock copoly
mers were investigated by differential scanning calorimetry(DS). It was found that the triblock copolymer has the
micro-phase separation structure and three glass transition temperatures, demonstrating that there are styrene block
phase, conjugated isoprene block phase, and styrene/conjugated isoprene copolymer block phase in SIS.
Key words
polymerization, block copolymer tert-butylithi
0引言
合,是理想的胶粘剂基础聚合物,在热熔胶和热嫆压敏胶的
生产中有广泛应用2。
聚苯乙烯异戊二烯苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)是20世
SIS的性能在很大程度上受其分子量及分子量分布的影
纪70年代发展起来的新一代热塑性弹性体。它具有与天然响,使用阴离子聚合方法可以精确控制所制备SIS的分子量
橡胶相似的应力-应变曲线,力学强度高,断裂伸长率更优异,及分子量分布3-。20世纪50年代, Szwarc采用萘钠络合
同时还具备在低拉伸区域弹性率低的特征,加工时无需添加物在四氢呋喃中引发苯乙烯聚合,首次提出“活性聚合”概
硫化剂等配合剂,低温性能及电性能优异。SIS的溶液粘度念,并成功制备出苯乙烯与异戊二烯的嵌段共聚物。美国
只是相同浓度丁苯橡胶或天然橡胶粘度的1/10,比同样浓度 Phillips和 Shell公司于20世纪60年代开发SIS,70年代实
聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)低近1/3。优现其工业化。 Phillips工艺是用正丁基锂和极性添加剂组成
良的溶液和嫆体流动性使以SIS为基料制备的粘合剂在涂的引发剂,通过两步加料偶联法制备星型、线型嵌段共聚物;
布时可以减少用量,胶粘剂柔性好,粘接强度高,低温粘接力 Shell工艺则用仲丁基钾为引发剂,通过三步逐段加料生产
强。SIS能与众多的增粘剂和增塑剂(天然或合成树脂)相缔线型嵌段共聚物。国内对SIS的研究由于聚合级异戊二烯
米国家发展和改革委员会2011年度中央预算内资金支持项目(JZAP12075-SL-042)
潘炜:男,1987年生,硕士生,主要从事高分子合成及改性方向的研究E-maill:liangqiandeyou(@yaho.com,cn范晓东:通讯作
者,博士生导师,主要从事高分子合成及改性方向的研究E-mail:xuande@126.com