丁苯嵌段共聚物的极性化及应用
嵌段聚合物结构与性能
嵌段聚合物结构与性能嵌段聚合物(block copolymer)是由两个或多个不同化学组分的聚合物片段按照一定的结构排列形成的高分子材料。
嵌段聚合物具有一些独特的性能和结构特点,因此在许多领域具有广泛的应用。
本文将探讨嵌段聚合物的结构和性能,并说明它们之间的相关性。
嵌段聚合物的结构通常可以分为两种类型:线性嵌段聚合物和星形嵌段聚合物。
线性嵌段聚合物由两个或多个不同的聚合物片段按照交替排列的方式组成。
这种结构可以通过合适选择的嵌段聚合物前体进行合成。
星形嵌段聚合物由一个中心聚合物片段和多个辐射出来的支链聚合物片段组成。
星形结构可以通过交替合成和交联反应形成。
嵌段聚合物的结构对其性能具有重要影响。
首先,结构确定了嵌段聚合物的相分离性。
相分离是指两个或多个不同的聚合物片段在溶液中或固态中形成不同的相区域。
相分离的存在使得嵌段聚合物具有一些特殊的性质,例如高弹性、低表面张力和特殊形状的孔洞结构等。
相分离的特性也使得嵌段聚合物具有一些独特的应用,例如纳米杂交材料、微胶囊、纳米粒子和电解质材料等。
其次,嵌段聚合物的结构还决定了其热学性能。
由于其特殊的相分离结构,嵌段聚合物通常具有较低的熔点和玻璃化转变温度。
这些特性使得嵌段聚合物成为一种理想的材料用于制备薄膜、微胶囊和颗粒等。
此外,结构对嵌段聚合物的热稳定性和热导率等性能也有一定的影响。
嵌段聚合物的结构还与其机械性能密切相关。
由于其均匀的相分离结构,嵌段聚合物通常具有良好的弹性、高拉伸强度和抗断裂性能。
这些特性使得嵌段聚合物成为一种理想的弹性体材料,并在胶黏剂、封口剂、密封材料和弹性胶等领域得到广泛应用。
此外,嵌段聚合物还具有一些独特的力学性能,例如光控形状记忆效应和力致变色效应等。
除了结构,嵌段聚合物的性能还受到许多其他因素的影响,例如分子量、分子量分布、聚合度和组分比例等。
因此,在合成嵌段聚合物时,需要仔细控制这些参数,以实现期望的性能。
综上所述,嵌段聚合物的结构对其性能具有重要影响。
丁苯嵌段共聚物溶液粘度影响因素探讨
1 实 验 部 分
1 1 实 验 原 料 及 规 格 .
2 结 果 与 讨 论
2 1 聚合 物分 子量 对 溶 液粘 度的 影响 . 在 单体 浓 度 、 乙 烯 、 二 烯 、 苯 丁 四氢 呋 喃 用 量 不变 的情 况 下 , 过改 变 正 丁基锂 用量 , 察 不同 通 考 正丁基锂用量对 聚合物牯度 的影 响 , 其关系见 图 1 。
岳 阳石 油化 工 总厂 。 12 实 验 仪 器 及 规 格 .
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畦 j
聚 合 釜 : L; 氏粘 度 计 : 海 玻 璃 仪 器 厂 5 品 上
生 产 ; 转 粘 度仪 : 济大 学 机电厂 生产 。 旋 同
1. 实 验 方 法 3
在置换 气 密合格 的 聚合 釜 中依 次 加入 计 量好
摘
要 : 聚 合物 的 分 子 量 、 成 方 击 、 夸 配 方 、 夸 物 的 微 观 结 构 、 忙 反 应 臻 度 等 方 面探 讨 了 从 合 粜 泉 单
聚台 物 溶 液 粘 度 的 影 响 因 素 。 美 键 词 : 革 嵌 段 共 泉 物 ; 塑 性 弹性 休 ; B ; 度 ; 液 丁 地 S S粘 溶
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研 究 报 告
弹体0 .0 性C222:I ..5(E9 2AL27S H0 A) C I,1 2 0 ET2 N SM 4 R
丁 苯嵌 段 共 聚 物 溶 液 粘 度 影 响 因素 探 讨
张 红 星 . 丽 芳 黄
岳 阳石 油 化 工 总 厂台 成 橡 胶 厂 ,湖 南 岳 阳 44 l l0 4
抒 子量 ,x1 ’ 0 卜 线 型产 品 -一 星型 产品
的 溶 剂 、 乙 烯 、 氢 呋 喃 。 启 动 搅 拌 , 体 系 温 苯 四 将
丁苯嵌段共聚物结构与性能研究
馏, 封 装 室温保 存 , 北京 化 工 厂 ; 异 丙醇 ( I P A) : 分 析纯 , 北京 化学试 剂公 司; 环 己烷 ( C YH) : 工 业
S t : 聚合 级 , 使 用 前 用 活 化 后 的分 子 筛 浸 泡 , 去 除 阻聚剂 和水 , 再用 高纯 氮气 进行 脱 氧 , 使 水 和
氧 的质 量 分数 均 小 于 1 ×1 0 一、 B d : 聚合 级 , 水 和
粒 数减 少 , 与裂 缝相 遇几 率减少 , 难 以发 挥 良好 的 增 韧作 用 _ l 4 ] 。大粒 径橡 胶颗 粒对 终 止开裂 有 良好 效果 , 而小 粒径 橡 胶 颗粒 能 够 有 效 地诱 发 和终 止
L B S与 AB S树脂 的相 容 性 好 , 在 S t中溶 解 时间短 , 溶 液粘 度低 , 其橡 胶颗 粒粒 径小 于 l mm,
具 有高 光泽 和高 刚性 [ 吨 ] 。本 文对 影 响 L B S性能
的单体 比例 、 相 对分 子质 量 、 分 子结 构等 因素 进行
丁苯 嵌 段 共 聚 物 ( L B S ) 是 以苯 乙烯 ( S t ) 、 丁 二烯 ( B d ) 为单体 , 以烷 基 锂 为 引 发 剂 , 采 用 阴离 子溶 液 聚合 技 术 合 成 的一 种 改 性 橡 胶 高 分 子 材
料_ 1 ] 。L B S是低 顺式 聚 丁 二烯 橡 胶 ( L C B R) 的改 良产 品 , 是 随 着 连 续 本 体 丙 烯 腈一 丁二烯一 苯 乙烯
研 究 ・开 发
弹 性 体 C , H 2 0 I N 1 3 A — 0 4 — E 2 L 5 A , 2 S 3 r ( 2 O ) M : 1 E 2 R ~ I C 1 S 6
国内外丁苯热塑性弹性体生产技术进展
最高,达到了1 8 . 1 % 。在体系中加入少量的聚乙二 醇,有利于E S B S 环氧基质量分数的提高。 环 氧 化 改 性 在 环 氧化 程 度 有 限 的 情 况 下 并
不 能 明 显 改善 S B s / s I s 的 热稳 定 性 , 而 有机 硅 改 性 却 可 以改 善 产 品 的 热 稳 定性 , 同时 可提 高S B S 的极 性 、黏 合 力 和 耐 老 化 性 能 。周 婷 等 在 S B S
的环 已烷溶液 中加入引发剂偶氮二异丁腈A I B N
和 改 性 剂 乙烯 基 三 乙氧 基 硅 烷 w D - 2 0 , WD - 2 0 :
S B S = I . 2 ( 1 i f O l : I l 1 ) , 5 5 - 6 0 ℃下反 应4 h 左右 , W D - 2 0
料有较好的相容性,作粘合剂其剥离强度较普通
S B S 高 出约 5 0 % ,可直 接用做 尼 龙 的增 韧改 性剂 。 该 公 司公开 了一 种极 性化 的S E B S 及其 制备 方法 ,
等有机硅化合物将和S B S 接枝共聚, 得到具有明 显S i — C 键 吸收峰 的S B S 硅烷 接枝 共聚 物 。改性 前
2
国 内外丁 苯热塑 性弹 性体 生产 技术进 展
国内外丁苯热塑性弹性体 生产技术进展
李 玉芳 伍 小明
丁苯 热塑性 弹性 体S B C( s t y r e n i c B l 0 c k C o p o l y m e r s )又名 丁苯嵌 段共 聚 物,是 由苯 乙烯 与丁 二烯 ( 和/ 或者 异 戊 二 烯 )以烷 基 锂 为催 化
液体丁苯嵌段共聚物环氧化物的合成和应用
( 阳石油化工 总厂橡胶厂 ,湖南 岳 阳 44 1) 岳 10 4
摘
要 :研究 了液体苯 乙烯 一丁二烯嵌 段共聚物 ( B ) S S 的合 成 , 对 S S 行 了环 氧化 反应 。适宜 的 S S 氧化 并 B 进 B 环
反 应 条 件 为 反 应 温 度 6 ℃ 、 应 时 间 3h m( B ) m( 氧 水 ) : 0 反 , SS : 双 =2 1~13 m( B ) m( ) 1 1 n 乙 酸 ) n .、 S S : 苯 : : 、 ( : ( 氧 水 ) : 、 ( B )n 苯 ) : 、 ( 酸 ) n 双 氧 水 ) 1 1,S S的 环 氧 基 质 量 分 数 为 1 % ~1 % ,羟 基 双 :1 1 n S S :( :1 1 n 乙 :( = : B 4 6 的 质 量 分 数 为 3 0 。介 绍 了环 氧 化 S S应 用 。 .% B 关 键 词 :丁 苯 嵌 段 共 聚 物 ;化 学 改 性 ;环 氧 化 ;应 用 中 图 分 类 号 :T 3 3 5 T 3 6 3 4 Q 2 . ; Q 1 .4 文献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 10 0 2—7 3 (o 2 0 4 2 2 0 )5—0 1 —0 03 4
再 将 S S分 子 中双 键 进 行 环 氧 化 ,可 使 S S成 为 B B
分 子 中含 有 一定 量 环 氧基 的热 固性 树 脂 。
双键 的环 氧 化 方法 有 以下 2种 : a .用 氧 或 臭 氧环 氧化 这 一方 法 是 用 O 或 O 在 羰 基 钼 催 化 作 用 下 2 3 将 双键 氧 化 为环 氧基 ,该 方 法 由于催 化 剂 昂贵 ,反
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交替共聚物和嵌段共聚物
交替共聚物和嵌段共聚物
交替共聚物和嵌段共聚物是两种重要的高分子化合物。
交替共聚物是由两种或多种不同单体按照交替顺序聚合而成的。
这种共聚物的化学结构呈现出A-B-A-B-A-B的重复顺序。
由于单体的差异,交替共聚物通常具有不同的性质和特点。
例如,聚(苯乙烯-异丁烯)是一种常见的交替共聚物,其物理性质介于聚苯乙烯和聚异丁烯之间。
嵌段共聚物是由两种或多种不同单体按照嵌段排列方式聚合成的共聚物。
在嵌段共聚物中,每个单体块具有一定的长度和特定的化学性质,它们按照规则的方式交错排列在一起。
这种特殊结构使得嵌段共聚物既保留了单体块的特性,又带来了新的性质。
嵌段共聚物的典型例子是聚苯乙烯-聚丙烯嵌段共聚物,其中苯乙烯和丙烯单体以嵌段排列的方式聚合形成高分子链。
交替共聚物和嵌段共聚物在材料科学、药物传递、涂层技术等领域具有广泛的应用。
它们可以通过调整单体的组成和结构来获得不同的性质和功能。
这些共聚物在制备新型材料、改进传统材料性能等方面发挥着重要作用,对于推动科学技术的发展具有重要意义。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)1 产品概述苯乙烯系热塑性弹性体(又称为苯乙烯系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers,简称SBCs),目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体。
目前,SBCs系列品种中主要有4种类型,即:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS);苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS);苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS);苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)。
SEBS和SEPS分别是SBS和SIS的加氢共聚物。
SBS苯乙烯类热塑性弹性体是是SBCs中产量最大(占70%以上)、成本最低、应用较广的一个品种,是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物,兼有塑料和橡胶的特性,被称为“第三代合成橡胶”。
与丁苯橡胶相似,SBS可以和水、弱酸、碱等接触,具有优良的拉伸强度,表面摩擦系数大,低温性能好,电性能优良,加工性能好等特性,成为目前消费量最大的热塑性弹性体。
SBS在加工应用拥有热固性橡胶无法比拟的优势:(1)可用热塑性塑料加工设备进行加工成型,如挤压、注射、吹塑等,成型速度比传统硫化橡胶工艺快;(2)不需硫化,可省去一般热固性橡胶加工过程中的硫化工序,因而设备投资少,生产能耗低、工艺简单,加工周期短,生产效率高,加工费用低;(3)加角余料可多次回收利用,节省资源,有利于环境保护。
目前SBS主要用于橡胶制品、树脂改性剂、粘合剂和沥青改性剂四大应域。
在橡胶制品方面,SBS模压制品主要用于制鞋(鞋底)工业,挤出制品主要用于胶管和胶带;作为树脂改性剂,少量SBS分别与聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)共混可明显改善制品的低温性能和冲击强度;SBS作为粘合剂具有高固体物质含量、快干、耐低温的特点;SBS作为建筑沥青和道路沥青的改性剂可明显改进沥青的耐候性和耐负载性能。
目前我国SBS的生产能力21万吨/年,而国内市场的需求则已却超过了35万吨,国内市场缺口较大,产品具有良好的市场发展前景。
SIS热塑丁苯橡胶的形态演化过程研究
SIS热塑丁苯橡胶的形态演化过程研究橡胶是一种重要的高分子材料,广泛应用于汽车、工程、医疗和电子等多个领域。
作为一种热塑性弹性体,SIS热塑丁苯橡胶具有优异的物理力学性能和加工性能,因此在工业中得到了广泛应用。
研究SIS热塑丁苯橡胶的形态演化过程,对于深入理解其结构与性能之间的关系,以及优化其加工过程和改进其性能具有重要意义。
SIS热塑丁苯橡胶,全称为顺丁-异丁-苯乙烯嵌段共聚物,是由丁二烯和苯乙烯两种单体在存在聚合催化剂的条件下,通过嵌段共聚合成的。
SIS橡胶的分子结构中存在大量的序列重复单元,丁二烯与苯乙烯的嵌段排列方式对SIS橡胶的性质具有重要影响。
因此,研究SIS橡胶的形态演化过程,就是研究其分子结构中丁二烯与苯乙烯嵌段的排列方式和分布情况。
首先,形态演化过程中的第一个重要步骤是SIS橡胶的合成。
合成SIS橡胶通常采用溶液聚合或乳液聚合方法。
在聚合过程中,丁二烯和苯乙烯单体按照一定的配比加入反应体系中,通过聚合催化剂的作用,使两种单体逐渐进行嵌段共聚合成为SIS橡胶。
合成过程中的溶剂选择、催化剂种类和反应条件等均对SIS橡胶的形态演化过程产生重要影响。
形态演化过程的第二个重要步骤是SIS橡胶的抗拉性能。
通过在拉伸条件下观察SIS橡胶的形态演化过程,可以获得其分子链的解链和断裂行为等信息。
拉伸过程中,丁二烯和苯乙烯嵌段的排列方式会发生变化,从而影响SIS橡胶的力学性能。
例如,苯乙烯嵌段结晶的改变会显著影响SIS橡胶的强度和伸长率。
形态演化过程的第三个重要步骤是SIS橡胶的玻璃化转变行为。
玻璃化转变是聚合物由高分子玻璃态转变为高分子橡胶态的过程,与SIS橡胶的结构转变密切相关。
SIS橡胶的苯乙烯嵌段通常会在较低温度下形成结晶或玻璃态,而丁二烯嵌段则在较高温度下保持玻璃态或橡胶态。
通过研究SIS橡胶的玻璃化转变温度和转变行为,可以确定其应用温度范围和稳定性。
最后,形态演化过程的第四个重要步骤是SIS橡胶的热稳定性。
SBS制备实验
SBS制备实验介绍SBS(聚丁苯-聚丙烯-聚丁烯嵌段共聚物)是一种高性能弹性体材料,广泛应用于橡胶工业、电子材料等领域。
SBS具有优异的物理性能和化学稳定性,同时也具备良好的可加工性。
本文将介绍SBS制备的实验过程和注意事项。
材料和设备•丁苯(C4H4,1,3-丁二烯):用作共聚物SBS的丁烯单体。
•丙烯(C3H4,1,3-丙二烯):用作共聚物SBS的丙烯单体。
•壬基引发剂:用于引发共聚反应的化学物质。
•环己烷:作为SBS制备过程中的溶剂。
•反应釜:用于混合和反应的容器。
•搅拌器:用于混合反应物的设备。
•热水浴/恒温器:用于控制反应温度的设备。
•过滤器:用于分离纯净的SBS产物。
实验步骤1.准备工作:确保所有材料和设备已经准备妥当,并且操作台面干净整洁。
2.称量丁苯和丙烯:按照所需的配方比例称量适量的丁苯和丙烯,将其分别放入两个独立的容器中。
确保材料称量的准确性。
3.准备引发剂:按照所需的配方比例称量适量的引发剂,将其放入一个独立的容器中。
注意避光保存引发剂。
4.合并反应物:将丁苯和丙烯逐步加入反应釜中,同时保持搅拌器以适当速度搅拌反应釜中的混合物。
搅拌的目的是充分混合反应物。
5.引发反应:将引发剂加入反应釜中的混合物中,并继续搅拌反应釜中的混合物。
控制反应温度在适当的范围内,通常在80-100摄氏度之间。
6.反应持续时间:根据所需的SBS产物的特定要求,控制反应持续时间。
反应时间一般在2-4小时之间。
7.停止反应:通过停止加热和终止搅拌来停止反应。
确保反应釜中的混合物停止了任何形式的活动。
8.降温处理:逐步降低反应釜中的温度,直到达到室温。
可以使用热水浴或恒温器来控制温度。
9.分离产物:将反应釜中的混合物通过过滤器分离产物,去除任何未反应的溶剂或杂质。
10.干燥产物:将分离得到的SBS产物放置在通风良好的环境中,让其自然干燥。
避免阳光直射。
11.测量和测试:使用适当的测试方法和仪器,对得到的SBS产物进行测量和测试。
热塑性弹性体(SBS)的合成、改性和应用
(1)大分子化学改性法 ① SBS接枝反应 SBS接枝可采用低分子化合物如马 来酸酥等, 用有机单体如丙烯酸在过氧化物引 发剂存在下进行接枝反应, 在SBS链上接枝极性的高分子链段, 也可在一元接枝的基础上进行二元、 三元、乃至四元接枝反应。
张爱民等人用示差扫描仪 研究了SBS, SBS -g-MAH改性沥青的储 存稳定性研究表明, 由于SBS -g-MAH的极性比SBS高, 与沥青之间能形成一种更稳定的、均 匀的、 分相而不分离的织态结构, 从而能有效改善沥青的热储存稳定性。
• • • • •
在生产中使用THF等添加剂, 由于活性种在非极性溶剂中以缔合形态存在, 随着THF的增加,平衡向右移动, 缔合体逐渐减少,形成单量体, 一络合体,二络合体等,反应如下:
• THF为给电子试剂, • 它的含量的增加削弱了活性种正离子Li十与 C之间的键能, • 使单量体增加,单体更易发生插入反应, 加快反应速度,同时它还影响到丁二烯嵌 段中1.2一结构的含量。 • 因此,它的加入量不大,一般控制在 THF/n-BuLi为0.5-2.0之间。
• 若将上述得到的官能化聚合物与盐酸、梭 酸、磷酸等反应可将聚合物末端氨基进一 • 步按化。端基基团能有效提高丁苯嵌段聚 合物的粘合性及与金属表面的粘合性能。
• 2. 3 SBS的结构与性能及其影响因素 • (1) SBS的结构与性能 • SBS的高分子链是由塑性嵌段(聚苯乙烯 硬段)和弹性嵌段(聚丁二烯软段)组成, • 聚苯乙烯嵌段连在聚丁二烯中间段的两端. 由于聚苯乙烯嵌段间的作用力,使其能与 其它大分子的聚苯乙烯嵌段聚集在一起, 形成物理交联,构成网状结构。
• 实验表明上述星型 SBS 在端基官能化后与 极性聚合物、极性填料之间的相容性有很 大的提高。
沥青改性用星线共混丁苯嵌段共聚物的合成研究
丁二烯 : 聚合 级; 苯乙烯 : 聚合级 ; 环 己烷/ 己
・ 3 l ・
第2 3卷
烷混 合 溶 剂 : 工业级 ; 正丁基锂 : 用 双 滴 定法 标 定 浓度 ; 双官能团、 星 型偶 联剂 : 工业 级 ; 以上产 品均 为燕 山石 化 公 司合成 橡胶 厂 提供 。双官 能 团偶联
状 材料 。冷却 后 , P S再 度硬 化形 成 物 理 交 联 , 使 改 性沥 青进 入 三维 网状 或 称 空 间结 构 [ 5 ] , 成 为一 个 有机 的高 分子 弹 性 整体 , 像 橡胶 一 样 具 有很 大 的弹性 变形 能力 。这是 非热 塑性 橡胶类 改性 剂无
法 相 比的 。 由于 能够 与沥青 基体 形 成 “ 空 间 网络 结 构” , 因此 , S B S作 为 沥 青 的 改性 材 料 是 非 常适 合的。 目前改 性沥 青采用 的主要是 星 型和线 型 2 种 S B S进 行改 性 。星 型 S B S特 点 为 相 对 分 子 质 量
( 中 国石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 北 京 化 工 研 究 院 燕 山 分 院 橡 塑新 型 材 料 合 成 国家 工 程 研 究 中 心 , 北京 1 0 2 5 0 0 )
摘
要 :以环 己烷 、 正 己烷 混合 物 为 溶 剂 , 四氢呋 喃为结 构调节 剂, 正 丁 基 锂 为 引发 剂 , 丁二烯 、 苯
性、 回收材 料 改性 以及 其它 改剂 等 5类 , 其 中聚合 物 改性 剂 又有 热塑 性橡 胶 、 橡胶 、 树 脂 等 3种 l l 1 ] ,
交 通部 制 定 的 道 路 改 性 沥 青 行 业 标 准 ( J TG F 4 0
嵌段共聚物
嵌段共聚物要了解什么是嵌段共聚物,首先要了解什么是聚合物要了解什么是嵌段共聚物,首先要了解什么是聚合物。
我们在日常生活的方方面面都能接触到聚合物,例如吃饭时用到的塑料饭盒和塑料水杯、汽车上的轮胎、各种化纤衣物,都属于聚合物。
聚合物(polymer)或者说高分子(macromolecule)通常是许多相同的小分子互相反应得到的分子量非常大的物质。
例如聚苯乙烯就是一种很常见的聚合物,许多塑料器具都是由它组成。
从它的名字大家应该可以猜到,聚苯乙烯与苯乙烯有着千丝万缕的联系。
苯乙烯并不是一个安分守己的家伙,因为它的分子中含有一个碳碳双键。
如果我们把另一个“不安定分子”——仲丁基锂和苯乙烯放到一起,这两个家伙非常的情投意合,很快就发生化学反应形成了一个新的分子(图1)。
图1 由苯乙烯合成聚苯乙烯但是这个新的分子同样不安分,它把目光投向了身边的苯乙烯分子,于是两个苯乙烯分子就这样连到了一起。
可是这样形成的分子依然不安分,它又把第三个苯乙烯分子拉了进来,接下来是第四个、第五个、第六个苯乙烯分子。
很快,少则几十、多则数百、几千甚至上万个苯乙烯分子就通过化学反应互相连接起来,得到了聚苯乙烯。
和聚苯乙烯类似,其他许多聚合物也是由数目众多的相同的小分子互相之间发生化学反应而得到,这样的小分子被称之为单体(monomer). 在单体形成聚合物的过程中,随着数目增加而来的是质的变化:苯乙烯不过是一种非常容易流动的液体,看上去和水、汽油等其它液体没有什么区别。
两三个苯乙烯分子互相反应连在一起之后,得到的也依然是液体。
但是当成百上千个苯乙烯分子发生反应形成聚苯乙烯之后,我们得到的却是白色的固体。
我们可以把这些白色的固体加工成各种器具,而这些器具又能承受相当大的机械强度而不会断裂,这清晰地体现了聚合物与小分子之间的一大显著区别。
也许各位读者对复杂的化学结构和化学反应还是不好理解。
没有关系,让我们来做一个游戏:现在有100个中间带孔的红色塑料小球和一根绳子,请大家用绳子把小球串起来,有几种串法呢?大家肯定会说,还有几种串法,就是用绳子把小球一个一个连起来就好了。
热塑丁苯弹性体技术进展及市场分析
第3 9卷
端 官 能化 苯 乙烯 一丁二 烯 一苯 乙烯嵌 段 共 聚 物 , 用 模 型聚合 物 的方法 研究 了 D MA B A与 聚 苯 乙烯 ( P S ) 活性 种 的定 量 反应关 系 ,以及反 应 温度 、 P s数均 相 对 分子 质量 ( M —n ) 对官 能度 的影 响 , 并 对官 能化 聚
第 3 9卷 第 3 期
2 0 1 4年 3月
卜海 化 T
S h a n g h a i C h e mi c a l I n d u s t  ̄
体技术进展及市场分析
◆谭 捷 ◆
热 塑 丁苯 弹性 体 ( S B C) 又名 丁苯 嵌 段 共 聚 物 , 是 由苯 乙烯 与丁 二烯 ( 和/ 或异 戊 二烯 ) 以烷 基 锂 为
催 化 剂进行 阴 离子溶 液 聚合制 得 的一种 热 塑性 弹性
S B S ( 即E S B C) 。结 果 表 明 , 丁二 烯链 段 上 双键 的 反
应 活性 大 小 次序 为 :顺 一 1 , 4 一结 构 >反 一1 , 4一结 构 >1 , 2一结 构 。在 S B C的环 氧化 反应过 程 中 , 会伴
有少 量环 氧基 发生 开环 副反应 。 当S B C中 C— C双 键、 甲酸 和 H O 的物 质 的量 配 比为 1: 0 . 5: 0 . 6 、 反
体 。主要包 括 苯 乙烯 一丁二烯 一苯 乙烯嵌 段共 聚物
( 简称 S B S ) 、苯 乙烯 一异戊 二 烯 一苯 乙烯嵌 段共 聚
SIS热塑丁苯橡胶的结构与性能关系分析
SIS热塑丁苯橡胶的结构与性能关系分析热塑丁苯橡胶(Styrene-Butadiene-Thermoplastic Elastomer,简称SIS)是一种具有优异弹性、可塑性和高温稳定性的合成橡胶材料。
它广泛应用于汽车零部件、建筑材料、电子器件等行业中。
本文将对SIS热塑丁苯橡胶的结构和性能关系进行详细分析。
首先,我们来看一下SIS热塑丁苯橡胶的结构。
SIS橡胶由苯乙烯(Styrene)和丁二烯(Butadiene)的共聚物组成。
苯乙烯的存在使得SIS具有优异的重塑性和耐久性,丁二烯的加入则提供了SIS良好的弹性和柔韧性。
SIS的结构由聚合反应的工艺控制,不同的反应条件可以产生不同的结构,如线性结构、支化结构等。
这些结构的差异会对SIS的性能产生影响。
接下来,我们详细分析SIS热塑丁苯橡胶的性能。
首先,它具有优异的弹性和延展性。
SIS具有嵌段共聚物的特性,使得其分子链在引伸过程中能够自由滑动,从而产生较大的延展性。
这种高弹性使得SIS适合用于需高度变形的场合,如橡胶手套、密封材料等。
其次,SIS具有良好的热稳定性和耐化学品性能。
由于SIS分子链中存在苯乙烯单体,其相邻分子之间的吸引力较大,使得SIS初模型的熔点较高。
这使得SIS 在高温下依然能够保持一定的弹性和韧性。
此外,SIS对多种化学品具有良好的耐性能,如酸、碱、溶剂等。
这种特性使得SIS广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂等领域。
此外,SIS还具有良好的抗疲劳性和耐磨损性。
SIS分子链的结构使得其能够在外力作用下产生较大的应变,而且具有较高的恢复能力。
这使得SIS在长时间的使用中依然能够保持较好的弹性和耐用性。
同时,它的耐磨损性能也较好,能够经受住对表面的摩擦和磨损,提高了材料的使用寿命。
最后,SIS还具备一定的可塑性和粘接性。
SIS在加热过程中可以软化变形,而在冷却后则能恢复原来的形状。
这种可塑性使得SIS能够被加工成复杂的形状和结构,例如薄膜、泡沫塑料等。
SBS在胶粘剂领域中的应用及开发进展
热熔胶粘 剂是一种加 热熔融 施胶 ,冷 却 固化成 型 的胶粘剂 。 B S S室 温下为弹性体 , 高温 时具有热 塑 性, 而且加入树脂 和增 塑剂时又 可降低熔体 粘度 , 非 常适 宜制备热熔 胶 ;但 同时存在 耐热性差 、初粘力 差、 耐屈服 和耐疲劳性 相对较差 、 不耐紫外 线照射 和 不耐 羟类 有机 溶剂等缺 点 。对此类 胶粘剂 的研究 主 要是 原料配 方的优化及 反应条件 的控制等 。 胶 粘 剂技术 与应 用 手册[ 供 了一种 热熔 胶配 3 1 提 方 :B ( rtn1 0 )0 S S K a 1 2 10份 、 o 末端嵌 段树脂 (i o x Pc t ce
关键词 :B ; S S 胶粘剂 ; 应用 ; 进展
中图分类号 :Q 3. 文献标识码 : 文章编号 :X - 8920 )604 -6 T 43 2 4 A 1 ) 24(070-070 (4
0 前
言
剂具 有 内聚 强度高 , 效果好 , 粘接 耐低温性 能优越 等
特 点 , 方面 被广 泛用 于传统 的卫 生制 品 、 一 包装 、 书 籍装 订 、 服装 胶 带 、制鞋 乃 至冰 箱 、 电缆 、 汽车 等行 业, 另一 方面 通常 由 S S为主 体原料 生产 热熔 胶粘 B 剂 、 敏胶粘 剂等 , 压 或用 S S去 改性其他胶 粘剂 。 B
李 红 权 ,崔冬 芳
( 道部 产 品质 量 监督 检 验 中心 , 京 铁 北 10 8 ) 0 0 1
摘要 :综述了国内外 S S B 在胶粘剂领域中的应用及开发进展以及合成胶粘剂用 S S B 热塑性弹性体的研 究状况 , 并最终从原料 S S产品的物性 、 B 微观 结构 与胶 粘剂产品的性能之间的关系出发 , 提出了制备新功能 胶粘剂产品用苯乙烯一 丁二烯嵌段共聚物的途径。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)1 产品概述苯乙烯系热塑性弹性体(又称为苯乙烯系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers,简称SBCs),目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体。
目前,SBCs系列品种中主要有4种类型,即:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS);苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS);苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS);苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)。
SEBS和SEPS分别是SBS和SIS的加氢共聚物。
SBS苯乙烯类热塑性弹性体是是SBCs中产量最大(占70%以上)、成本最低、应用较广的一个品种,是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物,兼有塑料和橡胶的特性,被称为“第三代合成橡胶”。
与丁苯橡胶相似,SBS可以和水、弱酸、碱等接触,具有优良的拉伸强度,表面摩擦系数大,低温性能好,电性能优良,加工性能好等特性,成为目前消费量最大的热塑性弹性体。
SBS在加工应用拥有热固性橡胶无法比拟的优势:(1)可用热塑性塑料加工设备进行加工成型,如挤压、注射、吹塑等,成型速度比传统硫化橡胶工艺快;(2)不需硫化,可省去一般热固性橡胶加工过程中的硫化工序,因而设备投资少,生产能耗低、工艺简单,加工周期短,生产效率高,加工费用低;(3)加角余料可多次回收利用,节省资源,有利于环境保护。
目前SBS主要用于橡胶制品、树脂改性剂、粘合剂和沥青改性剂四大应域。
在橡胶制品方面,SBS模压制品主要用于制鞋(鞋底)工业,挤出制品主要用于胶管和胶带;作为树脂改性剂,少量SBS分别与聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)共混可明显改善制品的低温性能和冲击强度;SBS作为粘合剂具有高固体物质含量、快干、耐低温的特点;SBS作为建筑沥青和道路沥青的改性剂可明显改进沥青的耐候性和耐负载性能。
目前我国SBS的生产能力21万吨/年,而国内市场的需求则已却超过了35万吨,国内市场缺口较大,产品具有良好的市场发展前景。
嵌段共聚物的合成和应用
嵌段共聚物--结构表征
结构表征
是否是设 计合成的 嵌段共聚 物
测定 分子 结构 测定序 列结构 和纯度 超分 子结 构
嵌段共聚物--结构表征
常用于分子结构及组成测定的方法 为:NMR、IR、UV 分子量和分子量分布:膜渗透压测 定法、气相渗透压法、静态光散射、 动态光散射法、排阻色谱法 分子尺寸大小测定:静态光散射、 动态光散射、小角中子散射法、稀 溶液粘度测定法
Bae Y, Jang WD, Nishiyama N, Fukushima S, Kataoka K. Multifunctional polymeric micelles with folate-mediated cancer cell targeting and pHtriggered drug releasing properties for active intracellular drug delivery. MolBiosyst 2005;1:242–50.
嵌段共聚物--结构表征
数均相对分子量
Mn
N M N
i i
i
Mn=3.80×104
重均相对分子量
Mw
W M W
i i
i
Mw=1.24×105 Mw/Mn=3.27(相对分子质量分布指数)
嵌段共聚物--结构表征
聚苯乙烯Tg=54.2℃ 聚丁二烯Tg=-110.1 ℃ 丁苯共聚物Tg1=-109.4 ℃ Tg2=45.0 ℃ 在丁二烯 -苯乙烯嵌段共聚物中两 段玻璃化温度具有相靠近的趋势
嵌段共聚物的纯化: Fractionation (分级法):用于分离不相同的高分子聚合物,是利用 聚合物的分子量和化学组成不同进行分离。 Batch Fractionation(批分级法) Column Elution Fractionation(柱洗脱分离法)
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c f .
6 OH H 。
xf Leabharlann O f f H .
CH ̄ C ’ H2
\ /
式中 一CH 4 9为正 丁 基 ,一 P 为聚 苯 乙烯链 节 。 S 控制 不 同苯 乙烯 仃 二 烯 配 比和 正 丁 基 锂 的用
共混改性 等方面应 用还 比较缺 乏。如 果在 S S分 B
子 中添加 连 接其 它 活 性 基 团 , 可 以 拓 宽 S S的应 就 B 用 领域 , 一 步 提 高 它 的 品 质 , 服 S S的 上 述 不 进 克 B 足 之处 。S S的改 性 有 多种方 法 。笔 者 对 此 进 行初 B
步 的评 述 。 1 S S的 改性 B
戴立平 , 建国 张
( 阳石 油 化 工 总厂 橡胶 厂 , 南 岳 阳, 1 0 4 岳 湖 4 4 1
摘
要: 综述 了苯 乙烯 一丁二 烯嵌 段 共 聚 物 S S的 改性 和 应 用 , 出 了 国 内外 主 要 生产 B 列
方 法 . 论 了下 游产 品 的 开发 方 向 。 讨
行终止肘 , 可用氯代多元醇 ( a 如 一 氯代 甘油) 进行封 端 中止 , 一 步 用 T 进 行 扩 链 , 成 含 异 氰 酸 酯 进 DI 合
的 S S 反 应 式 如下 : B ,
C S s L ̄+CI J B-i — c HqB c J ss C H2一D TI
以丁 基锂 为 引发 剂合 成 S S中 ,B B S S在 没 有 进
是反应无腐蚀性介质 ; 其二 , 用过 氧酸将双键氧化为 环氧 基 。过 氧 酸 的 制 备 方 法 有 以下 两 种 : 种 用 乙 一
醛氧 化 为过 乙酸 , 一 种 用 双 氧 水 和 乙 酸 反应 生 成 另 过 乙酸 。前 一 方 法 优 点 是 过 乙酸 没 有 水 , 氧 基 不 环
1 1 S S的 环 氧 化 . B
量可 以合 成 不 同分 子 量 的 S S 即 S S的分 子量 可 B, B
以在 1 0  ̄3 0 0 0 0 0 0 0之 间任 意 选择 , 则环 氧 化 的 S S B
可 以呈 现 出液体 状 ( 子量 10 ~10 0 粘 度在 3 分 00 0 0 , 0
~
2 0p ・) 也 可 以呈 现 出 热 塑 性 弹 性 体 ( 子 量 0 a S , 分
为 8 00 300 ) B 0 0 0 0 0 。S S环 氧 化 后 的 环 氧 基 质 量
分 数 可达 1 % ,B 4 S S在环 氧反 应 中环 氧 基水 解 成 羟 基 质 量分 数 可达 3 0 ] . %[ 。环 氧化 S S分 子 中羟 B
GH P 9sf
O
}
f
}P ns
H — cH1
o—
\ / ‘
由于 目前 生 产 的 S S产 品 分 子 结 构 中 没 有 其 B 它活性 的极 性 基 团 , 然 在 制 鞋 业 、 虽 沥青 改性 、 合 粘 剂、 防水 卷材 等 方 面 得 到 了 广 泛 应 用 , S S与 其 但 B 他 材料 的粘 结 性 和 S S与 沥 青 的 相 容 稳 定 性 等 方 B 面存在 着 不 足 之 处 。另 外 ,B S S在 涂 料 及 其 它 材 料
CH r HC = C1 H m — f , gS f C 2H ' | 2} C HP C C qsf H2 ̄ C 2 H} c ns [ ] 一 H} P o
CH = CH2
苯乙烯 、 丁二烯 为单体 , 己烷为溶剂 , 环 正丁基锂为 引发 剂 , 为终 止 荆 , 水 通过 溶 液 聚合 而成 的 嵌段 共 聚
基 的生成 进 一步 增强 了 S S的极性 和活 性 。 B 1 2 S S分子 中引入 羟 基和 异 氰 酸酯 . B
S S的环 氧化 方 法 主要有 两 种 。其 一 , 0 或 B 用 2
o 在羰基钼在催 化作用下 , S S分子 中 双键 氧 3 将 B
化 为环 氧 基 。该 方 法催 化剂 昂贵 , 反应 收 率低 , 点 优
关 键词 : 乙烯 一丁二 烯段 共 聚物 ; 苯 环氧 化 ; 氯化 ; 聚氨 酯 中图 分类 号 : 2 . 文献 标识 码 : 文章 编号 :0 9—9 1 (02 0 —0 0 —0 TQ35 2 A 10 2 22 0 )3 0 9 2 目前 , 世 界 生 产 的 热 塑 性 弹 性 体 ( B ) 以 全 SS 是 易 引起 水解 , 缺点 是危 险 性较 大 ; 一 方法 合 成 的过 后 乙酸安 全性 好 , 备简 单但 易 引 起 水解 , 控 制好 条 设 但 件 是 可 以克服 这一 缺 点 [ 3。反 应式 如下 : 2 ] -
f HC S C 2H} P
C H2
入了 WT S S O,B 不仅在 国内市场有激 烈内部竞争 , 更 残酷 的是 还受 到 国外 进 口 S S的无 情 冲击 , 以 B 所 进一步 提 高 S S的 质 量 , 宽 其 应 用 领 域 , 当 务 B 拓 是
之急 。
部分 水 解副 反应 :
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第3 2卷第 3期 20 o 2年 6月
精细 化工 中间体
FI NE CHEM I CAL I NTERM匮D I TES A
V0. 2 No 3 13 .
Jn 0 2 u e2 0
丁 苯 嵌 段 共 聚 物 的 极 性 化 及 应 用
物 。我 国 现有 S S生 产 能力 达 到 2 0万 ta全 世 界 B 1 /, S S年 增 长率 为 1 % ~2 % , 国 S S生 产 规 模 在 B 5 0 我 B 不断 扩大 , 量 在 逐 步 增 长 的 同时 产 品质 量 指 标 也 产 达到 国外 产 品 水平 … 。但是 ,0 2年 我 国 已 正 式 加 20