自由基聚合合成端羟基聚丁二烯

端羟基聚丁二烯(HTPB)简称丁羟胶,是遥爪液体橡胶的一种。丁羟胶是液体橡胶中的重要品种，尤其是由端羟基聚丁二烯制备的聚氨酯弹性体橡胶具有较高的拉伸强度和粘接强度,具有良好的耐油和耐水性能,并且原料易得,应用广泛,自60年代起就得到了各国的普遍重视。人们对端羟基聚丁二烯的合成、应用的各个方面进行了深入的研究。目前,美国、英国、日本、德国等都已大规模工业化生产,端羟基聚丁二烯合成方法大都采用自由基聚合,其中最普遍的是双氧水热引发自由基聚合。

本文以50%双氧水为引发剂、乙醇为溶剂、丁二烯为单体进行端羟基聚丁二烯的合成，并得到最佳的合成条件。

合成方法^[1]

1、端羟基聚丁二烯的合成

在备有电磁搅拌器、压力表及热电偶温度计的不锈钢高压釜中，加入一定量的乙醇及双氧水,密闭高压釜后抽真空,接着向高压釜内加入一定量的丁二烯,将釜温升至反应温度,并在此反应温度和一定的压力下(小于1.9 MPa)聚合一段时间(其间可用柱塞泵补加双氧水),待反应结束后,通水冷却,放掉未反应的丁二烯,得到端羟基聚丁二烯与乙醇的混合物。

2、端羟基聚丁二烯的后处理

用热的去离子水洗涤端羟基聚丁二烯与醇的混合物3次,静置分层后放掉下层的水即得到含有少量水的乳白色端羟基聚丁二烯,加入防老剂264,然后在一定温度下真空脱水至恒重,即得到无色透明的端羟基聚丁二烯。

3、最佳工艺条件

双氧水以分批加入为宜,选用适合的双氧水起始用量能较好地控制丁羟胶的相对分子质量和羟值;聚合过程中适当补加一定量的双氧水能改善产品性能,使端羟基聚丁二烯的相对分子质量分布变窄。

端羟基聚丁二烯的最佳聚合条件为:反应温度选为(113±2)℃,时间为3h,搅拌速度选为70r/min,乙醇用量以80~100g为宜(按100g丁二烯计)。

参考文献

[1]沈春晖,沈景春,吕锡元,等. 液体端羟基聚丁二烯的合成[J]. 聚氨酯工业,2001,16(3):17-20. DOI:10.3969/j.issn.1005-1902.2001.03.005.