烯烴熱塑性彈性體本體嵌段聚合技術
以苯乙烯與二烯烴嵌段共聚物SBS、SIS、SEBS、SEPPS的熱塑性彈性體,在全世界已形成 了數百萬噸的生產能力和消費量,我國也有30多萬噸的生產能力。由于其優異的性能和不可替 代性,在辦公用品、家用電器、汽車、化工、儀表、壓敏膠、制鞋、高速公路等領域都具有極 為廣泛的應用。 這一類熱塑性彈性體目前是采用苯乙烯聚合至預定分子量后,繼而進行二烯烴的嵌段聚 合,達一定分子量后再進行苯乙烯的嵌段,或者采用多官能團偶聯劑將嵌段分子結合成線型或 星型結構共聚物的方式生產的。然而這樣復雜的分子設計和聚合過程必須采用無終止的活性聚 合方式方能實現,例如采用陰離子聚合。遺憾的是陰離子聚合很難控制。聚合體系內有害雜質 含量不能高于數ppm范圍。 反應擠出之所以可以進行本體聚合或高分子化學反應,就是因為設備本身——擠出機原本 就是專用于高聚物高黏度熔體加工的,因此反應擠出技術可使高粘度本體聚合體系很容易得到 有效剪切、流動和表面更新,聚合熱得以有效傳導,使幾乎運用其它方法都難以實現的高速放 熱的本體活性聚合得以實現。因此,為了實現該類熱塑性彈性體現低碳、環保、綠色的本體聚 合,也許只能寄期望于反應擠出聚合的制造技術了。 反應擠出聚合可以大量節約能源,其主要原因是采用本體聚合可以避免使用大量溶劑,在 溶劑的回收與復用上不僅可以節約巨大的能量,而且也極為有利于環保控制與生產安全。有一 種觀點認為采用螺桿擠出同樣需要消耗能量,但實際上無論采用何種聚合方式,甚至包括聚乙 烯、聚丙烯這樣的本體聚合,最終也都需將聚合物與各種添加劑復配,經歷一個造粒過程。所 采用的也是螺桿擠出機,耗費幾乎同樣的能量。而反應擠出聚合只是將聚合與造粒兩步并作為 一步進行而已。此外,聚合過程中釋放出的熱量,還可以充分利用。因此從能耗上考慮,無論 如何計算都是一場節能的大革命。
華東理工大學
2021-04-11