SBS和SEBS分子结构及合成方法

SBS和SEBS分子结构及合成方法 SBS的合成：以苯乙烯，丁二烯为单体原料，环己烷为溶剂、n-BuLi为引发剂、THF为活化剂, 无终止阴离子聚合反应，SiCl4为偶联剂最后加入适量，反应终止加入防老剂。产品为白色半透明的弹性体。SEBS制备：通过SBS的氢化生产。早期SBS的氢化采用多相催化，近期则采用非均相固载催化剂及均相加氢催化剂催化加氢。多相催化和非均相固载催化虽然具有催化剂与产物容易分离、催化剂可循环使用等优点，但加氢效率低，氢化选择性不高，氢化效率低于均相催化剂。因此，目前SBS的氢化多以均相加氢为主。图5.1 SEBS的化学结构 Ziegler催化体系均相加氢：SBS均相加氢工艺最先采用的是Ziegler催化体系，主要是V III族过渡金属如Fe、Co、Ni等的羧酸盐、卤化物，或者IVB2V IB族过渡金属的卤化物、氧卤化物、乙酰丙酮等，与I2III族的金属有机化合物(如有机铝化合物)反应的产物作催化剂，其中尤以Ni/Co体系最为理想。研究表明， Ziegler催化体系反应条件温和，催化活性高， SBS上苯环不会发生加氢，但催化剂容易失活，难以保存。在反应结束后，残留的催化剂会影响产品性能，通常可采用加入络合剂或用二元酸水溶液处理，形成沉淀析出等方法除去，但难以除尽。近年来，一种新型的Ziegler催化剂即茂金属催化剂逐渐成为SBS加氢研究的热点。茂金属催化剂具有许多传统Ziegler催化剂无可比拟的优势。该体系不但催化活性高，反应条件温和，而且能达到很高的加氢度。同时，该体系催化剂用量少，聚合产物中残余量极少，容易分离，甚至可省却杂质净化工序，可简化生产工艺，易于实现工业化。目前， Hoechst、三井油化、三井东亚等国际性大化学公司都投入巨资开发茂金属催化剂。茂金属催化剂的典型代表有茂钛、茂钴、茂镍催化剂等。SEBS结构性能特点 SEBS是苯乙烯（S）-乙烯（E)/丁烯（B)-苯乙烯（S）构成嵌段共聚物，它将聚苯乙烯的热塑性特征和乙烯-丁烯共聚物的弹性体特征结合在同一聚合物中，其分子构型为A-B-A型的三嵌段共聚物（图1，图2）。图1 SEBS的三嵌段构型具有这样的三嵌段构型的SEBS的基本性能特征为：在常温下聚苯乙烯嵌段硬而强，与中间的弹性体嵌段不相容，呈相分离状态；聚苯乙烯嵌段形成相区分散于弹性基体相中，并将弹性体嵌段锁接成物理交联的网络。这种以弹性体为连续相，聚苯乙烯为分散相的网络结构赋予了SEBS 与传统硫化橡胶相似的弹性体性能。图2 SEBS的相区结构当SEBS受热，温度超过聚苯乙烯的玻璃化转变温度时，聚苯乙烯相软化，在剪切下发生流动而可以进行加工；当模塑成型的制品冷却后，聚苯乙烯相区变硬并具有强度。SEBS的这种可逆的物理交联过程是其最重要的特性。SEBS很少单独使用，一般都会与其他材料，如，热塑性塑料、树脂、填料、助剂等进行配混而得到所需的性能，如流动性、硬度、颜色、透明性和柔韧性。SEBS为基础的热塑性弹性体的硬度可调范围很宽从邵氏A 0-D50。同时SEB