嵌段共聚物节能、环保的聚合反应挤出技术
苯乙烯与二烯烃嵌段共聚物包括苯乙烯类热塑性弹性体(SBS, SIS,)、溶聚丁苯橡胶,星型SSBR, 星型SIBR等的橡胶材料,以及透明高抗冲聚苯乙烯K树脂。目前,前者在全世界已形成了数百万吨的生产能力和消费量,广泛的应用于轮胎橡胶,改型沥青,热溶胶,压敏胶,制鞋,聚合物改性等领域;后者K树脂由于将橡胶嵌段的球粒直径控制在纳米数量级,因而同时具有优良的透明性、抗冲击性、抗弯折疲劳和加工性能,因此在医用包装材料,医用器械材料,办公用品、家用电器、汽车、化工、仪表等领域都具有极广的应用,这是通用高分子材料所无法替代的,但是目前我国K树脂尚未成功工业化。本项目采用聚合反应挤出技术,该技术以挤出机为反应器,充分利用螺杆挤出机对高粘度介质也具备有效传热、传质的特点,将单体聚合与高聚物加工两个过程合二为一,实现无溶剂本体聚合,直接在挤出机中几十秒钟内由单体聚合成超高分子量聚苯乙烯、苯乙烯类热塑性弹性体、K树脂等。本项目通过混合单体进料方法,得到的聚合物经NMR,IR,DMA,GPC,TEM,SEM,AFM测定及理论分析发现其为(SB)n多嵌段的共聚物。B橡胶嵌段的分散相尺度在自然状态下呈纳米级球状分布。有高达220%以上的超高断裂延伸率。在液氮中冲断面呈现出典型的韧性断裂形貌。该技术成熟度已达到可中试阶段。如采用分段加料的方式,由单体一步本体聚合得到当今世界上必须用耗能、污染的溶液聚合法方可得到的SBS、SIS等嵌段聚合物,其技术成熟度同样已达到可中试的阶段。该技术已申请了3项国家发明专利,具有完全独立的知识产权。
华东理工大学
2021-04-11