云上高博会

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