论文部分内容阅读
在应用橡胶增韧聚苯乙烯的诸多工艺中,本体法聚合工艺受到人们的广泛关注,具有工艺流程短、装置建设费用低、HIPS和ABS等生产工艺可切换等优点,是一种正在发展中的工艺,前景广阔。本文首次采用三官能度过氧化物3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷(TETMTPA)为引发剂、以低顺式聚丁二烯橡胶为增韧剂,采用本体法聚合苯乙烯制备HIPS、ABS树脂;以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)为稳定自由基,分别以三官能度引发剂、双官能度引发剂引发苯乙烯本体聚合制备HIPS。对本体法制备HIPS、ABS树脂中各工艺条件对预聚合反应动力学、相转变的影响进行了系统的研究、并对聚合物的结构和性能的关联规律进行了研究。结果表明:1.采用本体法制备HIPS树脂,不论是引发剂用量相同还是官能度用量相同,TETMTPA引发得到的聚合物的平均分子量都比BPO引发得到的聚合物的平均分子量要高,相应的分子量分布也窄;温度越高,聚合反应速率越快,相转变越早,聚合物拉伸强度、断裂伸长率越低;引发剂用量越高,聚合反应速率越快,聚合物拉伸强度、断裂伸长率越高;橡胶用量越高,聚合反应速率越低,相转变越晚,聚合物平均分子量降低,橡胶用量为15%时,聚合物拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度均最高;增韧剂不同时,聚合反应速率由大到小依次为:9004胶＞700A胶＞720A胶,相转变影响不大;乙苯作为稀释剂及链转移剂,可以减缓反应速率,推迟相转变的发生,乙苯用量的增大不利于聚合物拉伸强度、冲击强度的提高。2.在本体法制备HIPS树脂聚合体系中,引入稳定自由基TEMPO,我们发现:TEMPO用量增加,聚合反应速率降低,对相转变影响不大,聚合物分子量分布变窄,平均分子量也有下降的趋势,伸长率和冲击强度减小。3.采用本体法制备ABS树脂,引发剂用量越多,聚合反应速率越快,相转变发生的越早,聚合物的丙烯腈含量、接枝率增加,分子量分布变窄;9004胶比700A胶聚合反应速率要快,9004胶种发生相转变最早,SIBR胶种发生相转变最晚。增韧剂700A、9004、SIBR对应聚合物的分子量分布依次变窄,丙烯腈含量依次增大;不论是引发剂浓度相同,或者官能团浓度相同的条件下,四官能引发剂的引发速率要比三官能引发剂的引发速率快很多,三官能度引发剂引发聚合所得聚合物的平均分子量较大,分布也最宽,但丙烯腈含量、接枝率降低;随着聚合反应的进行,反1,4结构含量大幅减少,1,2结构含量略微减少,顺1,4结构含量增多。