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《高抗冲聚苯乙烯的合成机理与结构_性能 (1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、19973.31997年第期化工生产与技术塑(总u.15)15期)CHEMICALPRODUCTIONANDTECHNOLOGY(Sm翅产,,,,》》,,,,,,、沪:认.气《竺一高抗冲聚苯、乙烯的合成机理与结构性能姚臻李伯耿曹坤潘祖仁(浙江大学高分子科学与工程,310027)研究所浙江杭州,摘要详细评述了高抗冲聚苯乙烯树脂的合成机理讨论了聚合动力学、接枝反、分子量及其分布、相转变及相结构的调控规律,应与接枝率介绍了树脂结构与性能的关系。关键词高抗冲聚苯乙烯合成机理结构与性能、,,,通用聚苯乙烯(GPPS)质硬性脆若将苯应阶段;随着
2、反应的进行PS的量增加进而析,,乙烯(,St)与橡胶进行接枝共聚合就可得到高出分散悬浮在橡胶溶液相中此时反应体系呈,,,抗冲聚苯乙烯(HIPS)其抗冲强度通常是两相结构连续相为橡胶一单体相分散相为。3PS一,;GPPS的几倍至十几倍若再引人第单体如单体相这一阶段称为PS分散相阶段转、、,,丙烯腊(AN)甲基丙烯酸甲醋(MMA)顺丁化率继续上升到一定程度后体系发生相转变,,,烯二酸醉(MAH)则可制得综合性能更佳的聚橡胶相变为分散相分散于PS一St连续相中、ABSM;R一SMA。苯乙烯类BS抗冲型等树这是第三阶段称为橡胶分散相阶段此后
3、聚合月。,。旨反应继续进行直至所设定的转化率HIPS合成与工业化研究已进行了几十1.2聚合动力学,,,年国外已形成了较大的生产规模国内生产则由于反应体系大部分时间呈两相状态因,在近年来因不断引进而有很大的发展但对其此搞清楚两相体积比以及单体在两相中的分配合成机理和产品结构与性能尚缺乏深人的了情况是聚合动力学研究的基础。,,oau〔‘〕reguar〔2〕解影响了引进技术的消化吸收同时也阻滞新Ml和Fd分别用模拟的方法、,工艺新品种和新牌号的开发本文就此作一评得到了HIPS聚合过程中两相体积比的变化速。,。,述率与转化率的关系见图1反应
4、初期相体积1聚合机理和动力学,比(橡胶相比PS相)的变化速率很大随着反.11聚合机理,应的进行其速率迅速下降到转化率为4%左,,溶有橡胶的St在引发剂或热引发下进行右时变得很小逐渐趋于平坦并接近于零因此,本体聚合时大部分St仍形成苯乙烯均聚物,。到一定的转化率之后相体积比不再变化另外,S)reguar〔2〕PS2,PS(P但有小部分单体接枝到橡胶上形成接枝Fd还指出在摩尔浓度为%时。3:1,共聚物整个聚合过程可分为个阶段第阶分散相以溶液液滴形式存在该相体积迅速增,PS,,段转化率很低含量很少可全部溶于橡胶大但St并非从连续相大量传递
5、到已有的液滴,,一St溶液反应体系呈均相此时称为均相反,因为促使St扩散的推动力不足以克服体中去:收稿日期1997一06一15。2·01997.31997年第3期化工生产与技术阴(Sum哑.15)(总15期)CHEMICALPRODUCTIONANDTECHNOLOGY,。系粘度所造成的阻力。所常的自由基动力学关系式以5〕橡胶浓度较高时以开始形成的液滴其浓度和体积均变化很小,分散相体积的增大主(大于1·0mol/l)则情况较为复杂。随着橡胶浓。,,PSRP要是靠形成新的液滴来实现的度的增加下降但浓度增加到一定程度后’,,、。P〔,5
6、6一“〕23R又开始回升例见图1月11068428642098962叨94!l仪()住氏)限入八uer.6%Rbb(争o)膝侧识例名七吟挂年芝ur.8%Rbbe(70)价到架淤白分转化率质墩白分率聚J烯图(HIPS聚合过程中两相体积比(橡胶相比PS相)图3不同橡胶分子且下聚合速率与橡胶含一的关系的变化速率与转化率的关系:1300;:;:▲.2000.27000:;:.8%.6%P从这两图中还可看出R的下降程度与引、。发剂种类橡胶分子量有关用BPO引发的体系比用AIBN的体系RP下降程度更大(图2);,P。而橡胶分子量越大R下降也越多
7、(图3)人们进行了大量的理论和实验工作来解释这一现,干侧之解象通常认为是以下几方面因素的综合作用使2一3:得图中的现象得以出现(1)橡胶自由基的稳定性及粘度所引起的’〔6‘。〕;笼蔽效应使得引发效率降低6〕;(2)橡胶自由基间的终止反应临质量百分率聚]‘烯(3)引发剂及单体在两相中的分布不,〔,8,;,匀图2不同引发剂下聚合速率与橡胶含盆的关系:AIBN;:BPO(4)聚合物间的不相容性使自由基线团尺.▲,〔”;单体、引发剂在两相中的分配情况可用热寸减小有利于终止反应,,(5)粘度上升引起的凝胶效应使得聚合反力学的方法进行处理一般认
8、为HIPS的聚合〔9〕;过程中单体和引发剂在两相的浓度可近似看作应加速,,。P〔34〕另外R还与橡胶中双键的含量有关双相等。HIP,键越多反应越快明有关S聚合机理的研究橡胶的加人.。RP)变化一直引人注目13接枝反应和接枝率所引起的聚
