Способ получения бутадиенстирольного блоксополимера, наполненного полистиролом

 

(57) Использование: для приготовления композиций для низа обуви, модификации пластиков, в качестве конструкционных материалов. Сущность изобретения: способ получения бутадиенстирольного блоксополимера, наполненного полистиролом, путем смешивания блоксополимера с бутиллитием и стиролом с последующей его полимеризацией. При этом в качестве блоксополимера используют "живущий" блок-сополимер линейной структуры, а стирол подают в количестве 3-80% от массы блоксополимера. 1 табл.

Изобретение относится к области получения синтетических каучуков, в частности, термопластичных каучуков, блоксополимеров на основе бутадиена и стирола, наполненных полистиролом, которые используют для приготовления композиций для низа обуви, модификации полистирола и АБС пластиков, в качестве конструкционных материалов и т.д.

Известен способ смешения бутадиенстирольного блоксополимера разветвленной структуры с полистиролом в соотношении 3-50:97-50 (1). Недостатком известного способа является сложность технологии, заключающейся в том, что полимер сначала выделяют из раствора, измельчают и механически смешивают с полистиролом, а также недостаточно высокие физико-механические свойства композиции. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ полимеризации стирола в растворе радиально-разветвленного блоксополимера типа (А-Б)nX, где А блок полистирола, Б блок полибутадиена, Х фрагмент сочетающего агента, под действием бутиллития по которому стирол подают после завершения процесса сшивки "живущего" двублочника полистирол-полибутадиенниллитий сочетающим агентом и получают продукт, содержащий 50-80 мас.ч. полистирола, 20-50 мас.ч. блоксополимера (2).

Известный способ имеет ряд недостатков: необходимость подачи сочетающего агента для получения радиальноразветвленногополимера типа (А-Б)nХ; повышенный расход катализатора бутиллития (для получения радиальноразветвленного блоксополимера по сравнению с блоксополимером линейной структуры расходуется бутиллития в два раза больше); недостаточно высокие эластические свойства (относительное удлинение) блоксополимера радиальноразветвленной структуры, наполненного полимеризационно полистиролом, что не позволяет готовить на его основе обувные композиции с высоким показателем сопротивления многократному изгибу с проколом.

Технической задачей изобретения является сокращение расхода катализатора и исключение применения сочетающего агента, а также повышение показателя сопротивления многократному изгибу с проколом получаемого бутадиенстирольного блоксополимера, наполненного полимеризационно полистиролом.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения бутадиенстирольного блоксополимера, наполненного полистиролом, заключающемся в смешивании блоксополимера с бутиллитием и стиролом с последующей его полимеризацией, в качестве блоксополимера используют "живущий" блоксополимер линейной структуры, а стирол подают в количестве 3-80% от массы блоксополимера.

Способ получения линейного блоксополимера, наполненного полистиролом, и его свойства иллюстрируются примерами.

Пример 1. В аппарат емкостью 16 м³, снабженный мешалкой и циркуляционным насосом, штуцерами для подачи растворителя, мономеров, катализатора бутиллития, загружают 6500 л растворителя (соотношение циклогексан:бензин:метилтретбутиловый эфир 75:25:0,11) 20 молей(40 л.кнц. 0,5N) Н-бутиллития и выдерживают раствор в течение 15 мин при 45^oC для связывания примесей, дезактивирующих катализатор. Затем подают 245 л стирола и проводят его полимеризацию. После окончания полимеризации стирола подают 1650 л бутадиена и реакцию проводят при 60-100^oC в течение 15 мин. Затем подают вторую порцию стирола 245 л и проводят полимеризацию в течение 10-15 мин при 90^oC. Через 15 мин подают 15 молей бутиллития (30 л.конц. 0,5N) и 420 л стирола. Полимеризацию стирола проводят при 75-95^oC в течение 20 мин. Полученный раствор полимера направляют в другой аппарат с мешалкой, куда подают 0,5 мас. ионола (стабилизатора) и полимер выделяют водной дегазацией в виде крошки и сушат в воздушной сушилке.

Содержание блочного связанного стирола 34 Общее содержание стирола 41% Физико-механические характеристики полученных полимеров представлены в таблице.

Пример 2. Рецептура и последовательность операций получения как в примере 1, но подачу бутадиена осуществляют совместно со стиролом. Дальнейшие операции как в примере 1. Содержание блочного связанного стирола 34% Общее содержание стирола 41,5% Пример 3. Получение линейного блоксополимера как в примере 1, но количество стирола для наполнения полимера 630 л. Содержание блочного связанного стирола 36% Общее содержание стирола 61,5% Пример 4. Получение линейного блоксополимера как в примере 1, но количество стирола поданного для наполнения 840 л. Содержание блочного связанного стирола 40% Общее содержание стирола 80% Пример 5. Получение линейного блоксополимера как в примере 1, но количество стирола, поданного для наполнения-63 л, количество н-бутиллития 1 моль. Содержание блочного связанного стирола 30% Общее содержание стирола 36% Пример 6 (проведен в условиях прототипа).

В аппарат емкостью 16 м³, снабженный мешалкой и циркуляционным насосом, штуцерами для подачи растворителя, мономеров, катализатора и азота, загружают 6500 л растворителя (смесь циклогексан:бензин:метил-трет-бутиловый эфир 75: 25: 0,11), 42 моля н-бутил лития и выдерживают раствор в течение 15 мин при 45^oC для связывания примесей дезактивирующих катализатор. Затем подают 490 л стирола и проводят его полимеризацию. Затем к раствору полистириллития подают 1650 л бутадиена и проводят полимеризацию при 60-100^oC в течение 15 мин и прибавляют 3 л тетраэтоксисилана. Затем подают 15 молей бутиллития и 420 л стирола и проводят полимеризацию при 75-95^oC в течение 20 мин. После полимеризации стирола в раствор полимера подают 0,5 мас. ионола (стабилизатора), выделяют водной дегазацией и сушат в воздушной сушилке.

Из сравнения примеров 1 и 6 видно, что расход бутиллития в примере 6 в 2 раза выше, чем в примере 1, в примере 6 расходуется 3 л сочетающего агента тетраэтоксисилана, у полимера, полученного в примере 6 в 2 раза ниже показатель сопротивления многократному изгибу с проколом.

Таким образом, заявленный способ позволяет в два раза сократить расход катализатора бутиллития, исключить примерение сочетающего агента, значительно повысить показатель сопротивления многократному изгибу с проколом, являющимся важнейшим при использовании блоксополимеров для изготовления обувных композиций.

Формула изобретения

Способ получения бутадиенстирольного блоксополимера, наполненного полистиролом, путем смешения блоксополимера с бутиллитием и стиролом с последующей его полимеризацией, отличающийся тем, что в качестве блоксополимера используют "живущий" блоксополимер линейной структуры, а стирол подают в количестве 3 80% от массы блоксополимера.

РИСУНКИ

Рисунок 1