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一種部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):12573578閱讀:512來源:國知局
一種部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物及其制備方法和應(yīng)用與流程

本發(fā)明涉及一種部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物及其制備方法和應(yīng)用,屬于改性瀝青技術(shù)領(lǐng)域。



背景技術(shù):

苯乙烯與共軛二烯在溶劑中在丁基鋰的引發(fā)下可定向聚合合成無規(guī)或嵌段共聚物,這種材料特別適用于改性瀝青。通常嵌段型熱塑性彈性體SBS、SIS、SEBS、SEPS等采用硫磺-促進(jìn)劑體系硫化,加工性能不佳,硫化膠強(qiáng)度低,定伸應(yīng)力低、抗紫外光及耐老化性能差,如作戶外用道路改性瀝青,耐候性能不差,易受冷熱交替影響,道路易產(chǎn)生龜裂,且改性料與基石料粘附力也差。傳統(tǒng)市售的溶聚丁苯橡膠Sloprene 1205,ESBR1500等丁苯橡膠為無規(guī)非氫化聚合物,這類聚合物外觀為塊狀,不易與瀝青混合加工。

其外,王妮妮等,錫偶聯(lián)型苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物的合成[J],合成橡膠工業(yè),2010,33(6)中介紹了采用四氯化錫偶聯(lián)苯乙烯-異戊二烯-丁二烯共聚物的方法,這種溶聚SIBR沒有經(jīng)過氫化,聚合物單體單元均為無規(guī)分布,生膠無強(qiáng)度、冷流大、不能制成粒狀,生膠為塊狀,主要用于輪胎。

嵌段型苯乙烯-共軛二烯鋰系聚合物的氫化通常使用茂-鈦系催化和鎳系催化加氫,其中茂-鈦催化體系可將SBS中聚丁二烯段全部氫化,氫化后的聚合物無交聯(lián)的硫化雙鍵。但茂-鈦催化劑不能將苯乙烯-異戊二烯鋰系聚合物中聚異戊二烯段氫化。如ZL97108078.4、USP4,980,421(1990)、EP0,471,415(1991)等提供了一種對(duì)丁苯聚合物的氫化方法,其加氫度達(dá)99.5%,這種加氫方法不能有效控制聚合物中需要的供硫化的雙鍵。USP5,132,372(1992)、USP5,206,307(1993)等提供了一種鎳系催化加氫苯乙烯-共軛二烯聚合物的方法,聚合物中特別是聚異戊二烯段可全部氫化。上述嵌段型聚合物體現(xiàn)出熱塑性彈性 體的行為,只能注射成型,不能采用硫磺硫化,制品的交聯(lián)方式屬物理交聯(lián),制品強(qiáng)度較低,耐紫外線性能不佳,在室外高溫、強(qiáng)陽光下長期使用耐老化性不佳,在低溫下耐候性也不好。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的SB橡膠或氫化SB橡膠在改性瀝青上存在的缺陷,本發(fā)明的目的是在于提供一種定伸應(yīng)力高,具有抗自粘性,且耐熱性和加工性好的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供一種簡(jiǎn)單、低成本制備所述部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物的方法,該方法工藝條件成熟,原料來源廣,滿足工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是在于提供所述部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物在制備改性瀝青中的應(yīng)用,其可用于制備耐寒、耐熱、耐候、耐臭氧、抗紫外線性能優(yōu)異,且具有較高的彈性和強(qiáng)度的改性瀝青,能改善瀝青與砼石路面的附著力和粘接力。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明提供了一種部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物,由具有式1化學(xué)表達(dá)式的嵌段共聚物部分氫化得到:

S1-B/S/I/D

式1

其中,

S1為數(shù)均分子量在14000~20000范圍內(nèi)的由苯乙烯單元構(gòu)成的均聚嵌段;

B/S/I/D為數(shù)均分子量在180000~220000范圍內(nèi)的由苯乙烯單元、共軛二烯單元和二乙烯基苯單元構(gòu)成的無規(guī)共聚嵌段;

B/S/I/D無規(guī)共聚嵌段中共軛二烯單元的氫化度為75~85%;

S1-B/S/I/D嵌段共聚物中苯乙烯單元總質(zhì)量與共軛二烯單元總質(zhì)量之比為25~35:75~65。

優(yōu)選的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物中共軛二烯單元由丁二烯單元和異戊二烯單元組成。

優(yōu)選的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物中,二乙烯基 苯單元的質(zhì)量為S1-B/S/I/D嵌段共聚物質(zhì)量的0.05‰~0.1‰。通過引入少量的二乙烯基苯單元將S1-B/S/I/D嵌段共聚物進(jìn)行枝化。

優(yōu)選的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物中,異戊二烯單元的質(zhì)量小于或等于S1-B/S/I/D嵌段共聚物質(zhì)量的5%。

優(yōu)選的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物中,S1均聚嵌段中苯乙烯單元的質(zhì)量為S1-B/S/I/D嵌段共聚物中苯乙烯單元總質(zhì)量的60%以上。苯乙烯在S1-B/S/I/D嵌段共聚物中的分布可以全部分布在均聚苯乙烯嵌段中,也可以部分分布在B/S/I/D無規(guī)共聚嵌段中。苯乙烯單元在S1-B/S/I/D嵌段共聚物中的分布形式,賦予了S1-B/S/I/D嵌段共聚物更好的耐熱性和抗自粘性,能降低冷流以利于擠出造粒。

優(yōu)選的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物中,丁二烯單元的1,2-結(jié)構(gòu)和異戊二烯單元的3,4-結(jié)構(gòu)的質(zhì)量占共軛二烯單元總質(zhì)量的30wt%~40wt%。適量的1,2-結(jié)構(gòu)的丁二烯及3,4-結(jié)構(gòu)的異戊二烯單元能改善S1-B/S/I/D嵌段共聚物的加工性能。

優(yōu)選的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物中,部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物的300%定伸應(yīng)力≥1.2MPa。

本發(fā)明的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物含有部分未氫化雙鍵,體現(xiàn)出熱塑性彈性體和可硫化行為,可與硫磺進(jìn)行交聯(lián)。

本發(fā)明還提供了制備所述的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物的方法,該方法先將苯乙烯單體通過陰離子聚合體系進(jìn)行均聚,均聚完成后,再在陰離子聚合體系中加入苯乙烯、共軛二烯和乙烯苯混合單體進(jìn)行無規(guī)共聚,得到聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物,聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物進(jìn)行加氫反應(yīng),即得。

優(yōu)選的制備方法中,均聚溫度為50℃~60℃,均聚時(shí)間為20min~25min。

優(yōu)選的制備方法中,無規(guī)共聚溫度為50℃~80℃,聚合時(shí)間為20min~25min。優(yōu)選的制備方法中,無規(guī)共聚過程中加入路易斯堿作為結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物中B/S/I/D無規(guī)共聚嵌段中1,2-結(jié)構(gòu)的丁二烯單元和3,4-結(jié)構(gòu)的異戊二烯單元的質(zhì)量占總共軛二烯單元總質(zhì)量的30wt%~40wt%。

較優(yōu)選的制備方法中,結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑為THF、四氫糠醇醚、叔胺類化合物中的至少一種。優(yōu)選的活性調(diào)節(jié)劑更有利于丁二烯單元的1,2-結(jié)構(gòu)含量或異戊二烯的3,4-結(jié)構(gòu)含量的精確調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的制備方法中,加氫反應(yīng)溫度為70℃~85℃,加氫反應(yīng)壓力為1.0MPa~1.5MPa,加氫反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)~2.5小時(shí)。

優(yōu)選的制備方法中,加氫反應(yīng)是在雙環(huán)戊二烯二氯化鈦催化條件下進(jìn)行,雙環(huán)戊二烯二氯化鈦的用量為0.11mmol~0.13mmol/100g聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物。

優(yōu)選的制備方法中,聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物氫化反應(yīng)后的碘值為25g碘~45g碘/100g部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物。

本發(fā)明的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物的具體制備方法如下:

1、在聚合釜中加入環(huán)已烷和正已烷混合溶劑,再加入結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑,攪拌均勻后,將苯乙烯單體加入到聚合釜中進(jìn)一步攪拌均勻后,用適量的丁基鋰引發(fā)聚合反應(yīng),在50~60℃下,反應(yīng)20~25min后;再加入苯乙烯、丁二烯、異戊二烯和二乙烯基苯的混合單體,在50~90℃下反應(yīng)20~25min后,得到聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物,取樣測(cè)聚合物的分子量和乙烯基含量;

2、將聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物移至氫化釜中,并加入氫化催化劑雙環(huán)戊二烯二氯化鈦(用量為0.11~0.13mmol/100g共聚物),加氫反應(yīng)的溫度為70~80℃,氫氣通入壓力為1.0~1.5MPa,氫化反應(yīng)時(shí)間為2~2.5小時(shí),氫化反應(yīng)完成后,出料、凝聚、干燥、造粒,最后測(cè)氫化產(chǎn)物的碘值。

本發(fā)明還提供了所述的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物的應(yīng)用,該應(yīng)用是將部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物作為瀝青改性劑應(yīng)用于制備改性瀝青。

優(yōu)選的應(yīng)用方法中,部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物與瀝青基料進(jìn)行混煉后,通過硫磺交聯(lián),得到改性瀝青。

較優(yōu)選的應(yīng)用方法中,部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物與瀝青基料在溫度為165℃~190℃、攪拌速率為3000rpm/min~4000rpm/min 的條件下,剪切混煉25min~30min后,加入硫磺及助劑,進(jìn)一步攪拌5min~8min,得到改性瀝青。

較優(yōu)選的應(yīng)用方法中,部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物在瀝青基料中的加入量為3wt%~4wt%。

較優(yōu)選的應(yīng)用方法中,硫磺的用量為部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物的2.5wt%~3.0wt%。

優(yōu)選的應(yīng)用方法中,改性瀝青,改性瀝青延度≥80cm,軟化度≥90℃,5℃時(shí)的拉斷強(qiáng)度≥1.6MPa。

較優(yōu)選的應(yīng)用方法中,助劑包括防老劑、促進(jìn)劑等。

本發(fā)明的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物用于制備改性瀝青的組分配方如下(以質(zhì)量份計(jì)量):瀝青基料100,部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物3~4,硬脂酸0.13,氧化鋅0.2,防老劑4020 0.03,促進(jìn)劑CZ 0.1~0.2,硫0.1~0.12。

本發(fā)明的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物用于制備改性瀝青的方法如下:

先將定量瀝青基料投入混煉瓶中,在電爐上進(jìn)行加熱至165~190℃,此時(shí),加入瀝青基料質(zhì)量3~4%的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物,在3000rpm/min~4000rpm/min的攪拌速率下,攪拌20~25min,然后加入硫磺和助劑,再攪拌5~8min,即得改性瀝青。

相對(duì)現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果是:首次獲得一端具有苯乙烯嵌段,另一端具有支鏈分布或輕度交聯(lián)的無規(guī)共聚物嵌段的部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物;該聚合物特殊的分子結(jié)構(gòu)賦予了嵌段聚合物較好的耐熱性、抗自粘性、低冷流,改善了其加工性能。將該部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物在瀝青基料中通過混煉、硫化交聯(lián)后,使改性瀝青具有耐寒、耐熱、耐候、耐臭氧、抗紫外線的特點(diǎn),特別是還具有較高的彈性和強(qiáng)度,有效增強(qiáng)瀝青與砼石路面附著力和粘接力。另外,該部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物制備工藝成熟、原料來源廣,滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。

附圖說明

【圖1】為實(shí)施例1制備的聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物原膠及氫化后的聚合物的紅外光譜圖;上曲線為原膠,下曲線為氫化后;

【圖2】為實(shí)施例1制備的部分氫化后聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物H-NMR譜圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行說明,而本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍不受實(shí)施例的限制。

下列實(shí)施例中用凝膠滲透色譜儀(GPC)測(cè)定聚合物的數(shù)均分子量。

采用H-NMR譜定量測(cè)定聚合物的微觀結(jié)構(gòu)含量。

采用FTIR分析聚合物的氫化前后的微觀結(jié)構(gòu)變化。

采用JN1006型瀝青低溫變速延伸度測(cè)定器測(cè)定改性瀝青的延度。

采用JNZR-97A型瀝青針入度測(cè)定器測(cè)定改性瀝青的針入度。

采用HDLR-2型電腦瀝青軟化點(diǎn)測(cè)定器測(cè)定改性瀝青的軟化點(diǎn)。

實(shí)施例1

在氮?dú)獗Wo(hù)下的5升聚合釜中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的正已烷的環(huán)已烷溶液3500mL,然后加入4.8mL四氫呋喃,用熱水升溫至50~60℃后,將100g苯乙烯加入聚合釜中并開攪拌,然后用注射器注入0.5mol/L的正丁基鋰10mL入聚合釜中,反應(yīng)20~25min后;再加入286.5g丁二烯和13.5g異戊二烯及0.015mL的二乙烯苯的混合單體,在50~90℃下反應(yīng)25min后;測(cè)得聚合物中丁二烯鏈段的乙烯基質(zhì)量含量31.23%,異戊二烯鏈段中異丙烯基質(zhì)量含量3.34%,聚合物數(shù)均分子量Mn=154000,其中嵌段聚苯乙烯的數(shù)均分子量Mn=15000。

然后,將聚合物壓入氫化釜后,加入質(zhì)量份數(shù)99%的雙環(huán)戊二烯二氯化鈦0.13g,控制氫氣壓力1.2MPa,在70~80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后,膠液經(jīng)凝聚、干燥,測(cè)得生膠碘值40.6g碘/100g聚合物。

從聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物原膠及氫化后的聚合物的紅外光譜圖(圖1)中可以看出:980cm-1為3,4-結(jié)構(gòu)吸收峰,836cm-1為異戊二烯單元中cis-1,4結(jié)構(gòu)吸收峰,540cm-1為S嵌段特征峰,966cm-1對(duì)應(yīng)反式1,4-結(jié) 構(gòu)吸收峰,910cm-1對(duì)應(yīng)1,2-結(jié)構(gòu)吸收峰,加氫后的聚合物1,4-結(jié)構(gòu)和1,2-結(jié)構(gòu)吸收峰明顯減弱,特別是1,4-結(jié)構(gòu)吸收峰與1,2-結(jié)構(gòu)吸收峰相比下降更為明顯,說明1,4-結(jié)構(gòu)比1,2-結(jié)構(gòu)加氫更容易。另外從部分氫化聚苯乙烯-b-無規(guī)共聚共軛二烯/苯乙烯共聚物的核磁圖中可以看出,A(5.3-5.5)為PB段中1,4-結(jié)構(gòu)的積分面積,A4.9為PB段中1,2-結(jié)構(gòu)的積分面積,A5.25為PI段中1,4-結(jié)構(gòu)的積分面積;化學(xué)位移6.6處為S的嵌段,化學(xué)位移7.4處為S的無規(guī)段。

實(shí)施例2

在氮?dú)獗Wo(hù)下的5升聚合釜中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的正已烷的環(huán)已烷溶液3500mL,然后加入6mL四氫呋喃,升溫至50~60℃后,將80g苯乙烯加入聚合釜中并開攪拌,然后用注射器注入0.5mol/L正丁基鋰12mL入聚合釜中反應(yīng)20min后;再加入285g丁二烯、15.0g異戊二烯、17g苯乙烯和0.03mL的二乙烯苯的混合單體,在50~90℃下反應(yīng)25min后;測(cè)得聚合物中丁二烯鏈段的乙烯基質(zhì)量含量42.20%,異戊二烯鏈段的異丙烯基質(zhì)量含量4.65%,聚合物數(shù)均分子量Mn=160000,其中嵌段聚苯乙烯的數(shù)均分子量Mn=14000。

聚合物移入氫化釜后,加入質(zhì)量份數(shù)99%的雙環(huán)戊二烯二氯化鈦0.11g,控制氫氣壓力1.5MPa,在70~80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后,膠液經(jīng)凝聚、干燥。測(cè)得生膠碘值60.4g碘/100g聚合物。

實(shí)施例3

在氮?dú)獗Wo(hù)下的5升聚合釜中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的正已烷的環(huán)已烷溶液3500mL,然后加入1.5mL四氫糠醇乙基醚,升溫至50~60℃后,將90g苯乙烯加入聚合釜中并開攪拌,然后用注射器注入0.5mol/L正丁基鋰8mL入聚合釜中反應(yīng)20min后;再加入285g丁二烯、15.0g異戊二烯、10g苯乙烯和二乙烯苯0.02mL的混合單體,在50~90℃下反應(yīng)25min后,測(cè)得聚合物中丁二烯鏈段的乙烯基質(zhì)量含量35.9%,異戊二烯鏈段的異丙烯基質(zhì)量含量4.21%,聚合物數(shù)均分子量Mn=176000,其中嵌段聚苯乙烯的數(shù)均分子量Mn=17000.

聚合物移入氫化釜后,加入質(zhì)量份數(shù)99%的雙環(huán)戊二烯二氯化鈦0.13g,控制氫氣壓力1.4MPa,在70~80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后,膠液經(jīng)凝聚、干燥。測(cè) 得生膠碘值36g碘/100g聚合物。

實(shí)施例4

在氮?dú)獗Wo(hù)下的5升聚合釜中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的正已烷的環(huán)已烷溶液3500mL,然后加入0.8mL四氫糠醇乙基醚,升溫至50~60℃后,將85g苯乙烯加入聚合釜中并開攪拌,然后用注射器注入0.5mol/L正丁基鋰9mL入聚合釜中反應(yīng)20min后;再加入278.5g丁二烯、21.5g異戊二烯、15g苯乙烯及0.025mL的二乙烯苯的混合單體,在50~90℃下反應(yīng)25min后;測(cè)得聚合物中丁二烯鏈段的乙烯基質(zhì)量含量34.4%,異戊二烯鏈段的異丙烯基質(zhì)量含量3.98%,聚合物數(shù)均分子量Mn=182000,其中嵌段聚苯乙烯的數(shù)均分子量Mn=17500。

聚合物移入氫化釜后,加入質(zhì)量份數(shù)99%的雙環(huán)戊二烯二氯化鈦0.14g,控制氫氣壓力1.5MPa,在70~80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后,膠液經(jīng)凝聚、干燥。測(cè)得生膠碘值35.3g碘/100g聚合物。

實(shí)施例5

在氮?dú)獗Wo(hù)下的5升聚合釜中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的正已烷的環(huán)已烷溶液3500mL,然后加入3.6mL四氫呋喃,升溫至50~60℃后,將83g苯乙烯加入聚合釜中并開攪拌,然后用注射器注入0.5mol/L正丁基鋰7mL入聚合釜中反應(yīng)20min后;再加入260g丁二烯、20g異戊二烯、37g苯乙烯及0.015mL的二乙烯苯的混合單體,在50-90℃下反應(yīng)25min后。測(cè)得聚合物中丁二烯鏈段的乙烯基質(zhì)量含量28.5%,異戊二烯鏈段的異丙烯基質(zhì)量含量4.02%,聚合物數(shù)均分子量Mn=202000,其中嵌段聚苯乙烯的數(shù)均分子量Mn=18900。

聚合物移入氫化釜后,加入質(zhì)量份數(shù)99%的雙環(huán)戊二烯二氯化鈦0.13g,控制氫氣壓力1.5MPa,在70~80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后,膠液經(jīng)凝聚、干燥。測(cè)得氫化聚合物生膠碘值28.9g碘/100g聚合物。

實(shí)施例6

在氮?dú)獗Wo(hù)下的5升聚合釜中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的正已烷的環(huán)已烷溶液3000mL,然后加入1.5mL N,N-二甲基-四氫糠胺,升溫至50-60℃后,將83g 苯乙烯加入聚合釜中并開攪拌,然后用注射器注入0.5mol/L正丁基鋰8mL入聚合釜中反應(yīng)20min后;再加入240g丁二烯、20g異戊二烯、57g苯乙烯及0.03mL的二乙烯苯的混合單體,在50-90℃下反應(yīng)25min后;測(cè)得聚合物中丁二烯鏈段的乙烯基質(zhì)量含量45.8%,異戊二烯鏈段的異丙烯基質(zhì)量含量4.54%,聚合物數(shù)均分子量Mn=206000,其中嵌段聚苯乙烯的數(shù)均分子量Mn=20100。

聚合物移入氫化釜后,加入質(zhì)量份數(shù)99%的雙環(huán)戊二烯二氯化鈦0.12g,控制氫氣壓力1.3MPa,在70~80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后,膠液經(jīng)凝聚、干燥。測(cè)得氫化聚合物生膠碘值55.6g碘/100g聚合物。

實(shí)施例7

在氮?dú)獗Wo(hù)下的5升聚合釜中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的正已烷的環(huán)已烷溶液3000mL,然后加入1.2mL N,N-二甲基-四氫糠胺,升溫至50~60℃后,將108g苯乙烯加入聚合釜中并開攪拌,然后用注射器注入0.5mol/L正丁基鋰8mL入聚合釜中反應(yīng)20min后;再加入276g丁二烯、16g異戊二烯及0.02mL的二乙烯苯的混合單體,在50-90℃下反應(yīng)25min后。測(cè)得聚合物中丁二烯鏈段的乙烯基質(zhì)量含量27.7%,異戊二烯鏈段的異丙烯基質(zhì)量含量3.90%,聚合物數(shù)均分子量Mn=212000,其中嵌段聚苯乙烯的數(shù)均分子量Mn=19000。

聚合物移入氫化釜后,加入質(zhì)量份數(shù)99%的雙環(huán)戊二烯二氯化鈦0.11g,控制氫氣壓力1.3MPa,在70~80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后,膠液經(jīng)凝聚、干燥。測(cè)得氫化聚合物生膠碘值66.9g碘/100g聚合物。

實(shí)施例8

在氮?dú)獗Wo(hù)下的5升聚合釜中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的正已烷的環(huán)已烷溶液2800mL,然后加入2.2mL N,N-四甲基-乙二胺,升溫至50-60℃后,將108g苯乙烯加入聚合釜中并開攪拌,然后用注射器注入0.5mol/L正丁基鋰7mL入聚合釜中反應(yīng)20min后;再加入250g丁二烯,18g異戊二烯,24g苯乙烯及0.015mL的二乙烯苯的混合單體,在50-90℃下反應(yīng)25min后.測(cè)得聚合物中丁二烯鏈段的乙烯基質(zhì)量含量38.6%,異戊二烯鏈段的異丙烯基質(zhì)量含量2.98%,聚合物數(shù)均分子量Mn=230000,其中嵌段聚苯乙烯的數(shù)均分子量Mn=21000.

聚合物移入氫化釜后,加入質(zhì)量份數(shù)99%的雙環(huán)戊二烯二氯化鈦0.13g,控制氫氣壓力1.4MPa,在70~80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后,膠液經(jīng)凝聚、干燥.測(cè)得氫化聚合物生膠碘值28.9g碘/100g聚合物.

實(shí)施例9

將實(shí)施例1~8中的氫化生膠與瀝青進(jìn)行共混。

改性瀝青配方(質(zhì)量份):瀝青100,部分氫化生膠3,硬脂酸0.13,氧化鋅0.2,防老劑4020 0.03,促進(jìn)劑CZ 0.2,硫0.12。

共混工藝:氫化聚合物與瀝青混煉時(shí)溫度為165~190℃,混煉時(shí)間25~30min,剪切攪拌速率3000~4000rpm/min.然后,加入硬脂酸、氧化鋅、4020、促進(jìn)劑CZ、硫后,再攪拌5~8min,最后將改性瀝青料傾入檢測(cè)模具中進(jìn)行定型和物理性能測(cè)試.

氫化生膠與瀝青改性料的物理性能如表1。

表1 實(shí)施例1~8中的氫化生膠與瀝青改性料的物理性能

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