烯烃热塑性弹性体本体嵌段聚合技术
以苯乙烯与二烯烃嵌段共聚物SBS、SIS、SEBS、SEPPS的热塑性弹性体,在全世界已形成 了数百万吨的生产能力和消费量,我国也有30多万吨的生产能力。由于其优异的性能和不可替 代性,在办公用品、家用电器、汽车、化工、仪表、压敏胶、制鞋、高速公路等领域都具有极 为广泛的应用。 这一类热塑性弹性体目前是采用苯乙烯聚合至预定分子量后,继而进行二烯烃的嵌段聚 合,达一定分子量后再进行苯乙烯的嵌段,或者采用多官能团偶联剂将嵌段分子结合成线型或 星型结构共聚物的方式生产的。然而这样复杂的分子设计和聚合过程必须采用无终止的活性聚 合方式方能实现,例如采用阴离子聚合。遗憾的是阴离子聚合很难控制。聚合体系内有害杂质 含量不能高于数ppm范围。 反应挤出之所以可以进行本体聚合或高分子化学反应,就是因为设备本身——挤出机原本 就是专用于高聚物高黏度熔体加工的,因此反应挤出技术可使高粘度本体聚合体系很容易得到 有效剪切、流动和表面更新,聚合热得以有效传导,使几乎运用其它方法都难以实现的高速放 热的本体活性聚合得以实现。因此,为了实现该类热塑性弹性体现低碳、环保、绿色的本体聚 合,也许只能寄期望于反应挤出聚合的制造技术了。 反应挤出聚合可以大量节约能源,其主要原因是采用本体聚合可以避免使用大量溶剂,在 溶剂的回收与复用上不仅可以节约巨大的能量,而且也极为有利于环保控制与生产安全。有一 种观点认为采用螺杆挤出同样需要消耗能量,但实际上无论采用何种聚合方式,甚至包括聚乙 烯、聚丙烯这样的本体聚合,最终也都需将聚合物与各种添加剂复配,经历一个造粒过程。所 采用的也是螺杆挤出机,耗费几乎同样的能量。而反应挤出聚合只是将聚合与造粒两步并作为 一步进行而已。此外,聚合过程中释放出的热量,还可以充分利用。因此从能耗上考虑,无论 如何计算都是一场节能的大革命。
华东理工大学
2021-04-11