本發(fā)明屬于苯乙烯類熱塑性彈性體的改性
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地說是涉及一種極性化苯乙烯類熱塑性彈性體及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
：苯乙烯類熱塑性彈性體是一種分子鏈內(nèi)存在軟、硬鏈段的彈性材料，具有材料基體內(nèi)存在相互貫穿的軟硬相特征。常溫下，硬鏈段作為交聯(lián)點抑制軟鏈段的流動，材料表現(xiàn)高彈性；高溫下，硬鏈段流動，材料整體表現(xiàn)熱塑性。此類材料在電纜、抗沖改性、醫(yī)療器材、粘合劑、涂料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。常見的苯乙烯類熱塑性彈性體是非極性的，難與極性材料相容，極大的限制了其應(yīng)用。因而，對其極性化改性是解決此問題的關(guān)鍵。已有報道的極性化改性方法主要有三類：一是在陰離子聚合末期加入極性終止劑；二是采用含碳碳弱鍵的熱塑性彈性體(大分子引發(fā)劑)，再與極性單體進行反應(yīng)性擠出；三是對彈性體進行馬來酸酐接枝、磺化、乙?；鹊暮筇幚砀男浴Ｆ渲?，方法一、方法二對制備過程要求苛刻，且對單體的純度要求較高。方法三雖然比較靈活，但除馬來酸酐接枝的苯乙烯熱塑性彈性體，大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的成功案例也比較少?？梢?，迫切需要一種簡單、有效的極性化解決方案，以滿足各種應(yīng)用。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種極性化苯乙烯類熱塑性彈性體，同時，本發(fā)明還提供了該極性化苯乙烯類熱塑性彈性體的制備方法，以及該極性化苯乙烯類熱塑性彈性體作為界面相容劑的用途。一種極性化苯乙烯類熱塑性彈性體，所述熱塑性彈性體由下述重量份原料制備而成：鹵甲基化苯乙烯類熱塑性彈性體1～30份、醚醇0.1～10份、相轉(zhuǎn)移催化劑0.5～2份、堿水0.5～8份。作為優(yōu)選，所述鹵甲基化苯乙烯類熱塑性彈性體為氯甲基化苯乙烯類熱塑性彈性體、溴甲基化苯乙烯類熱塑性彈性體的任意一種或兩種，且鹵甲基化率為1％～80％；其中，苯乙烯類熱塑性彈性體為苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物、丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯/乙烯-丙烯嵌段共聚物，以及其他含聚苯乙烯鏈段的熱塑性彈性體中的任意一種或兩種以上組合。作為優(yōu)選，鹵甲基化率為10～25％。鹵甲基化是一種應(yīng)用很廣、很靈活的反應(yīng)，鹵甲基可以很容易轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆?、羥甲基、醛基、羧甲基、氰甲基等。作為優(yōu)選，所述醇醚為聚乙二醇單烷基醚、聚丙二醇單烷基醚的任意一種或兩種，其中，聚乙二醇單烷基醚為聚乙二醇單甲醚、聚乙二醇單丁醚、聚乙二醇單辛醚、聚乙二醇單十六烷基醚、聚乙二醇單十二烷基醚、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚，以及其他聚乙二醇單烷基醚中的一種或兩種以上組合；聚丙二醇單烷基醚為聚丙二醇單甲醚、聚丙二醇單丁醚、聚丙二醇-單異十三烷基醚，以及其他聚丙二醇單烷基醚中的一種或兩種以上組合。作為優(yōu)選，所述相轉(zhuǎn)移催化劑為季銨鹽、烷基鹵化銨、叔胺類、季銨堿類、季膦鹽類、環(huán)狀冠醚類中的一種或多種組合。作為優(yōu)選，所述堿水為氫氧化鋰水溶液、氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液中的一種或兩種以上組合，所述堿水溶液的質(zhì)量濃度為1％～50％。作為優(yōu)選，所述堿水溶液的質(zhì)量濃度為10％～25％。一種極性化苯乙烯類熱塑性彈性體的制備方法，包括下述步驟：(1)對苯乙烯熱塑性彈性體進行鹵甲基化；(2)配制鹵甲基化苯乙烯類熱塑性彈性體的甲苯溶液，控制質(zhì)量濃度不超過10％；(3)配制含相轉(zhuǎn)移催化劑的堿性水溶液：在常溫下，將計量的相轉(zhuǎn)移催化劑溶于去離子水中，待全部溶解后，再依次加入計量的醚醇、堿，待全部溶解后，即得到含相轉(zhuǎn)移催化劑的堿性水溶液；(4)將含相轉(zhuǎn)移催化劑的堿性水溶液加入鹵甲基化苯乙烯類熱塑性彈性體的甲苯溶液中，于25～80℃下反應(yīng)1～24小時，反應(yīng)結(jié)束后，加入甲醇，使產(chǎn)物析出，烘干，即得到極性化苯乙烯類熱塑性彈性體。作為優(yōu)選，所述極性化苯乙烯類熱塑性彈性體的接觸角為30～90°。極性化苯乙烯類熱塑性彈性體具有極佳的親水性。一種極性化苯乙烯類熱塑性彈性體作為界面相容劑的用途?？梢源蠓鹊母纳茝?fù)合材料的抗沖擊性能，提高材料韌性。本發(fā)明制備方式簡單，原料易得，制備得到的極性化苯乙烯類熱塑性彈性體極性化適當，而且彈性體分子側(cè)鏈為聚醚鏈段，具有極佳的親水、親油性；本發(fā)明的極性化苯乙烯類熱塑性彈性體作界面相容劑時，可以大幅度的改善復(fù)合材料的抗沖擊性能，提高材料韌性。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明所要保護的范圍并不限于此。原料sebsyh-501(聚苯乙烯含量30％)購自中國石化集團巴陵石化；sepsg1750(聚苯乙烯含量20％)，購自美國kraton公司；聚苯醚，數(shù)均分子量約2萬，購自藍星化工新材料股份有限公司；聚丙烯，熔融指數(shù)1.0g/10min，購自燕山石化；尼龍6，相對粘度2.8，購自中國石化集團巴陵石化。實施例中所述的“份”是指重量份。性能測試采用dsa-100型接觸角測試儀測試所得改性產(chǎn)物的表面接觸角，測量時，進樣器滴加約3～5μl，直徑約為2mm的蒸餾水液滴，測量時間不超過1分鐘，測試5次，每次間隔2秒，取5次平均值作為該材料的接觸角；采用instron5567型萬能材料測試機，按照astmd-638-08測試標準測試試樣的拉伸強度，拉伸速度為50mm/min；采用深圳新思計量技術(shù)有限公司zbc-4b型擺錘沖擊實驗機，按照astmd256-06測試試樣的缺口沖擊強度。鹵甲基化苯乙烯熱塑性彈性體的制備：對苯乙烯熱塑性彈性體(sebsyh-501)進行氯甲基化對sebs進行氯甲基化的配方及氯甲基化率如表1所示，按表1配方，向盛有250份氯仿的三口燒瓶中依次加入sebsyh-501、四氯化錫，控制sebs質(zhì)量濃度不超過10％，開攪拌。再將1,4-二氯甲氧基丁烷加入恒壓滴液漏斗中，向燒瓶中緩慢滴加1,4-二氯甲氧基丁烷，控制反應(yīng)溫度不超過20℃，反應(yīng)一段時間，反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)體系中加入乙醇，使氯甲基化sebs沉淀出來，用氯仿/乙醇反復(fù)洗滌至少3次，最后干燥，即得產(chǎn)物氯甲基化sebs。表1對苯乙烯熱塑性彈性體(sepsg1750)進行溴甲基化對seps進行溴甲基化的配方及溴甲基化率如表2所示：表2樣品號seps/份溴甲基辛基醚/份sncl4/份溴甲基化率(％)2-163.80.0517.12-263.83.642.82-3683.652.92-41293.640.02-515101.521.52-630204.550.5按照表2配方，向盛有300份氯仿的三口燒瓶中依次加入sepsg1750(分子量約8萬)、四氯化錫，并混合均勻，控制seps質(zhì)量濃度不超過10％，再將溴甲基辛基醚加入恒壓滴液漏斗中，向燒瓶中緩慢滴加溴甲基辛基醚，控制反應(yīng)溫度為30℃，反應(yīng)時間48h，反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)體系中加入乙醇，使溴甲基化seps沉淀出來，用氯仿/乙醇反復(fù)洗滌至少3次，最后干燥，即得產(chǎn)物溴甲基化seps。實施例1一種極性化苯乙烯類熱塑性彈性體的的制備方法，包括下述步驟：(1)配制鹵甲基化苯乙烯類熱塑性彈性體的甲苯溶液：向盛有150份甲苯的燒瓶中，加入鹵甲基化苯乙烯熱塑性彈性體，配制成鹵甲基化苯乙烯熱塑性彈性體的甲苯溶液，控制質(zhì)量濃度不超過10％；(2)配制含相轉(zhuǎn)移催化劑的堿性水溶液：在常溫下，向2份去離子水中加入計量四丁基溴化銨，待全部溶解后，再依次加入計量的聚乙二醇單甲醚、計量的氫氧化鈉，待全部溶解后，即得到含相轉(zhuǎn)移催化劑的堿性水溶液；(3)將含相轉(zhuǎn)移催化劑的堿性水溶液加入鹵甲基化的苯乙烯類熱塑性彈性體的甲苯溶液中，于60℃下反應(yīng)6小時，反應(yīng)結(jié)束后，加入甲醇，使產(chǎn)物沉析出來，烘干，即得到極性化苯乙烯類熱塑性彈性體。其原理為：表3對鹵甲基化苯乙烯熱塑性彈性體(氯甲基化sebs或溴甲基化seps)極性化改性的配方及接觸角如表3所示。本發(fā)明不僅制備方式簡單，原料易得，制備得到的極性化苯乙烯類熱塑性彈性體效果顯著，接觸角在30～90°，而且由于彈性體中既含有聚醚分子側(cè)鏈，又含有長脂肪主鏈，因而具有極佳的親水、親油特性。本發(fā)明通過特定的原料及用量選擇，通過特定的工藝，保持適當?shù)柠u甲基化率，可以獲得不同極性的苯乙烯熱塑性彈性體；對于極性化苯乙烯熱塑性彈性體來說，即使鹵甲基化率很低的鹵甲基化苯乙烯熱塑性彈性體，若采用分子量大的聚醚醇，使得側(cè)鏈帶上較長的醚鏈，同樣能取得較好的親水效果。實施例2向盛有100份甲苯的燒瓶中加入溴甲基化seps，配制成溴甲基化的seps甲苯溶液，控制質(zhì)量濃度不超過10％。向4份去離子水中加入計量十六烷基三甲基溴化銨(ctab)、計量的聚丙二醇單甲醚、計量的氫氧化鉀，配制成堿水溶液。再將堿水溶液加入到溴甲基化的seps甲苯溶液中，40℃下反應(yīng)24h，結(jié)束后，加入甲醇，使產(chǎn)物沉析出來，烘干，即得極性化的seps。對seps極性化改性的配方及接觸角如表4所示：表4本發(fā)明制備得到的極性化苯乙烯類熱塑性彈性體效果顯著，接觸角在30～90°，而且由于彈性體中既含有聚醚分子側(cè)鏈，又含有長脂肪主鏈，因而具有極佳的親水、親油特性。本發(fā)明通過特定的原料及用量選擇，通過特定的工藝，保持適當?shù)柠u甲基化率，可以獲得不同極性的苯乙烯熱塑性彈性體。實施例3將聚苯醚、尼龍6、實施例1所得的極性化苯乙烯類熱塑性彈性體作為界面增容劑，按重量比70：30：8，混合均勻加入到雙螺桿擠出機中造粒，制備出不同的聚苯醚/尼龍6合金。不同聚苯醚/尼龍6合金的力學性能如表5所示：表5從表5可以看出，本發(fā)明極性化苯乙烯類熱塑性彈性體用作界面相容劑時，可以大幅度的改善復(fù)合材料的抗沖擊性能，起到很好的增韌效果。實施例4將聚丙烯、尼龍6、實施例2所得極性化的seps作為界面增容劑，按重量比70：20：10，混合均勻加入到雙螺桿擠出機中造粒，制備出不同的聚苯烯/尼龍6合金。不同聚丙烯/尼龍6合金的力學性能如表6所示：表6從表6可以看出，本發(fā)明極性化的seps用作界面相容劑時，可以大幅度的改善復(fù)合材料的抗沖擊性能，起到很好的增韌效果。當前第1頁12