CN103030756A

CN103030756A - 一种苯乙烯-丁二烯共聚物及其制备和应用

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Publication number: CN103030756A
Application number: CN2011103052220A
Authority: CN
Inventors: 许安军; 彭红丽; 余振银; 梁红文; 陈徐忠; 胡朝阳
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2031-10-10
Also published as: CN103030756B

Abstract

本发明涉及一种苯乙烯-丁二烯共聚物及其制备方法和应用。通过对聚苯乙烯链段、聚丁二烯链段的排列方式的调整，得到聚丁二烯链段能自由活动的苯乙烯-丁二烯共聚物，该共聚物主要用于制备高光泽高抗冲击聚苯乙烯。本发明苯乙烯-丁二烯共聚物的5％苯乙烯溶液粘度低，加入到聚苯乙烯中，主要以嵌段的形式存在于聚苯乙烯聚合物分子链中，并能在聚苯乙烯中自由流动，能在提高聚苯乙烯的物理力学性能，尤其是冲击性能时，保持聚苯乙烯的高光泽度。

Description

一种苯乙烯-丁二烯共聚物及其制备和应用

技术领域

本发明涉及一种苯乙烯-丁二烯共聚物及其制备方法和应用。更具体的说，本发明通过对聚苯乙烯链段、聚丁二烯链段的排列方式的调整，得到聚丁二烯链段能自由活动的苯乙烯-丁二烯共聚物及该共聚物的聚合方法，以及该共聚物的应用，用于制备高光泽高抗冲击聚苯乙烯。

背景技术

高抗冲聚苯乙烯为在苯乙烯单体内加入合成橡胶，进行游离基聚合，制得的化学接枝型高抗冲聚苯乙烯。其中所使用的合成橡胶主要为聚丁二烯橡胶，分为低顺式聚丁二烯橡胶和高顺式聚丁二烯橡胶。采用聚丁二烯橡胶改性的聚苯乙烯的冲击强度大大增加，但是在聚苯乙烯冲击强度提高的同时，产品的光泽大大下降。为了既提高聚苯乙烯的冲击强度，又能保留聚苯乙烯的高光泽，人们作了很多的研究。

北京燕化CN 1031406公开了一种适用于制备高抗冲击性聚苯乙烯的高顺式1，4-聚丁二烯及其制备方法。采用镍-铝-硼催化剂体系，此发明制备的产品聚丁二烯顺式-1，4结构含量≥93％，25℃ 5％苯乙烯粘度为50-139mpa.s，苯乙烯不溶物含量小于0.03％。此发明的高顺式1，4-聚丁二烯用于制备高抗冲聚苯乙烯，所制得的高抗冲聚苯乙烯冲击强度高，对制品的光泽性略有改善。

北京燕化CN 1289551C公开了一种1，3丁二烯的聚合方法，它包含在间歇聚合体系下，采用烷基锂作引发剂，在含有极性调节剂的饱和烃溶剂中，通过两步引发生成不同分子量及分布的均聚物，再以四官能团路易斯酸为偶联剂，偶联制备出宽分子量分布的低顺式聚丁二烯。其显著特点在于加宽了分子量分布，改善了橡胶5％苯乙烯胶液的色度，用于聚苯乙烯树脂改性，明显改善高抗冲聚苯乙烯的光泽度。此发明的聚丁二烯橡胶用于改性聚苯乙烯，光泽度有所提高，但是光泽度不超过50。

苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，由于含有聚苯乙烯嵌段，与聚苯乙烯能的相溶度非常高，这样可生产粒径小于1μm的产品，使改性后的聚苯乙烯具有高光泽和高抗冲击性能。

传统嵌段SBS分子组成由聚苯乙烯链段(S)-聚丁二烯链段(B)-聚苯乙烯链段(S)这三节链段相嵌而成，PS链段作为物理交联点，限制了SBS的行动能力，使得在增韧HIPS过程中易于形成交联聚合物，形成超大分子。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种苯乙烯-丁二烯共聚物，此共聚物的5％苯乙烯溶液粘度低，用于制备高光泽高抗冲击聚苯乙烯时，能提高聚苯乙烯的光泽度和冲击性能。

本发明的另一个目的是提供本发明的线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物的制备方法，降低共聚物的5％苯乙烯溶液粘度。

本发明的再一个目的是提供本发明的星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物的制备方法，降低共聚物的5％苯乙烯溶液粘度，并提高共聚物的偶合度和偶合效率。

本发明的最后一个目的是提供本发明的苯乙烯-丁二烯共聚物的应用，用于制备高光泽高抗冲击性聚苯乙烯HIPS。

本发明的技术方案构思如下：

传统的聚苯乙烯链段(S)-聚丁二烯链段(B)-聚苯乙烯链段(S)SBS分子由于PS链段作为物理交联点，限制了SBS的行动能力，因此原有SBS产品由于5％苯乙烯溶液粘度高，在制备高抗冲击聚苯乙烯时易发生交联，作为聚苯乙烯的增韧橡胶时，冲击强度有所提高，但光泽度不超过50。为了降低苯乙烯-丁二烯共聚物的5％苯乙烯溶液粘度，必须对苯乙烯-丁二烯共聚物的结构做一些调整，解除PS链段的物理交联，使得聚丁二烯链段能自由活动。且此共聚物适合在原有的SBS装置上生产。本发明人广泛而深入的研究了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的不同结构，研制出一种苯乙烯-丁二烯共聚物，通过对这种苯乙烯-丁二烯共聚物结构的设计，使之能够用于制作高光泽高抗冲击聚苯乙烯，此结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的5％苯乙烯溶液粘度低，有利于高光泽高抗冲击聚苯乙烯的聚合过程，在制备高光泽高抗冲击聚苯乙烯时呈自由状态，能在聚苯乙烯中自由流动，有利于保持聚苯乙烯的光泽度，并能大大提高聚苯乙烯的物理力学性能，尤其是冲击性能。

本发明中，“高抗冲击”的标准是：ISO 180准备测试聚苯乙烯样条的冲击强度达到9-15kJ/m²。所述“高抗冲击”是指聚苯乙烯中加入2-15％质量分数本发明的苯乙烯-丁二烯共聚物后，冲击强度不仅满足“高抗冲击”的标准，而且得到大大提高。

本发明中，所述“高光泽”是指本发明的苯乙烯-丁二烯共聚物制得的HIPS颗粒尺寸小，有很好的光泽性。具体的，“高光泽”的标准是：ASTM D2457测试聚苯乙烯样条光泽度达到50以上。

本发明中术语“5％苯乙烯粘度”是指本发明的5％(wt)苯乙烯-丁二烯共聚物溶解于液体苯乙烯25℃时的动力粘度。

本发明一种苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，具有通式I的线形结构，或具有通式II的星形结构，或具有通式I的线形结构与通式II的星形结构的组合；所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的数均分子量为15万-60万，分子量分布为1.01-1.2，苯乙烯单元占共聚物质量的10-60％，丁二烯单元占共聚物质量的40-90％，1，2-结构的丁二烯单元占丁二烯单元总质量的10-45％；

所述线形结构的通式I为： (PS_a-PB_b)，

所述星形结构的通式II为：(PB_n-PS_m-PB_k)_zR，

PS表示衍生自苯乙烯单体的聚合物链段，

PB表示衍生自丁二烯单体的聚合物链段，

a、b、m、n和k表示各自聚合物链段的聚合度，

a或m各自独立的选自100-2000范围内，优选自150-1800范围内，更优选自200-1500范围内；

b或n各自独立的选自1000-8000范围内，优选自1500-7000范围内，更优选自2000-6500范围内；

k为1-100，优选为1-80，更优选为1-50；

z表示星形结构的臂数，z为2-8的整数；

R表示星形结构的偶合中心“核”，R为Si、Sn、总C数为4-18的烷基或总C数为8-22的芳香基等。

本发明的苯乙烯-丁二烯共聚物中，苯乙烯单元占共聚物质量的10-60％，优选为20-60％，更优选为25-55％。苯乙烯单元占共聚物质量的含量低于10％，所制得的HIPS光泽度较低，含量高于60％，所制得的HIPS的抗冲击性能降低。

本发明的苯乙烯-丁二烯共聚物中，丁二烯单元占共聚物质量的40-90％，优选为40-80％，更优选为45-75％，其中，1，2-结构的丁二烯烃单元占丁二烯烃单元总质量的10～45％，优选为10-35％。1，2-结构的丁二烯烃单元占丁二烯烃单元总质量的含量低于10％时，在制备HIPS时不能提供足够的交联点，抗冲击性能降低，含量高于45％，在制备HIPS时易形成交联大分子，光泽度下降。

本发明的苯乙烯-丁二烯共聚物，其数均分子量(M_n)为150000-600000，优选为150000-500000。本发明苯乙烯-丁二烯共聚物的分子量分布Mw/Mn可以为1.01-1.2，优选1.01-1.1。苯乙烯-丁二烯共聚物的数均分子量低于15万，共聚物有冷流现象，不适合SBS后处理生产，高于60万，也不适合SBS后处理生产。

本发明提供了制备苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的方法，包括线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物和星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物的制备方法。

本发明线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物，其制备方法如下：

(1)向反应釜内加入溶剂和活化剂后，升温到50-100℃；

(2)加入苯乙烯单体后，添加引发剂引发反应，反应20-60分钟；

(3)加入丁二烯单体，反应20-60分钟，控制反应温度40-115℃，得到线形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；

所述制备方法中，苯乙烯总量与丁二烯总量的质量配比为10～60∶90～40；溶剂的加入量以使得苯乙烯和丁二烯单体总的质量浓度为5～30％为准；活化剂与溶剂的质量配比为：0～1∶1000；引发剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总的质量的1-5％。

在聚合结束后，添加终止剂来终止反应。可用于本发明的终止剂可以是本领域通常采用的任何终止剂，例如水、醇和其它含质子氢的化合物。

最后，通过常规方法回收产生的线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物。

本发明星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物，其制备方法如下：

(1)向反应釜内加入溶剂和活化剂后，升温到50-100℃；

(2)加入引发剂后，再向反应釜中加入丁二烯单体，反应20-60分钟，控制反应温度40-115℃；

(3)加入苯乙烯单体，反应20-60分钟后，再加入丁二烯单体，反应5-30分钟；

(4)加入偶合剂，反应10-40分钟，得到星形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；

所述制备方法中，苯乙烯总量与丁二烯总量的质量配比为10～60∶90～40，2)步中丁二烯的加入量占丁二烯总质量的80-99％；溶剂的加入量以使得苯乙烯和丁二烯单体总的质量浓度为5～30％为准；活化剂与溶剂的质量配比为：0～1∶1000；引发剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总的质量的1-5％，偶合剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总的质量的0.2-3％。

最后，通过常规方法回收产生的星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物。

本发明合成的星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物，相对于一般星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物有合成上的技术难度。一般星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物在偶合前活性链端是聚苯乙烯段，则由于较大的空间位阻，使偶合度和偶合效率降低，而本发明通过偶合前在活性聚苯乙烯链端接入少量的丁二烯链段，增加柔顺性，以提高偶合度和偶合效率。

按照本发明方法制备的苯乙烯-丁二烯共聚物，分子量可以控制，5％苯乙烯溶液粘度低，苯乙烯不溶物含量非常低，主要性能见表1。

表1 本发明苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的主要性能

本发明线形或星形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的制备方法，溶剂可以是通常用于溶聚丁苯橡胶生产中的任何溶剂。其实例包括但不限于环己烷、正己烷、苯、甲苯和二甲苯以及它们的一种或几种。在本发明方法中，溶剂的用量可以使得单体的浓度为5～30％(质量)，基于反应混合物的总质量计。

本发明线形或星形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物制备方法，引发剂包括通常用于阴离子聚合的各种烷基锂，例如正丁基锂和仲丁基锂。所述引发剂的用量可以根据需要的产物分子量进行选择，需要的产物分子量高，引发剂的用量稍微减少，需要的产物分子量低，则引发剂的用量稍微加多，这在本领域技术人员的知识范围内。

本发明线形或星形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物制备方法，活化剂的实例是四氢呋喃，其可以以在聚合溶剂中的含量为0～1000mg/kg的量使用。

本发明星形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物制备方法，偶合剂包括通常的氯化硅烷，例如二氯二甲基硅烷，三氯二甲基硅烷，四氯化硅；氯化锡烷，例如四氯化锡；二乙烯基苯等等。所述偶合剂的用量可以根据引发剂活性锂的用量进行调节，这在本领域技术人员的知识范围内。

最后，可以通过本领域技术人员熟知的技术回收所生产的线形或星形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。例如，可以向反应混合物中加入一定量的常规的抗氧剂(酚类或硫醚类主抗氧剂、亚磷酸脂类辅助抗氧剂)，然后对产物进行凝聚和干燥，以得到成品共聚物。

本发明一种苯乙烯-丁二烯共聚物的应用，用于制备高光泽高抗冲击聚苯乙烯。

采用高抗冲击聚苯乙烯的一般工艺机械共混法或本体接枝聚合法，制成高光泽高抗冲击聚苯乙烯HIPS产品。

所述机械共混法采用本发明的苯乙烯-丁二烯共聚物和通用级的聚苯乙烯，通过双螺杆挤出机共混制成高抗冲击聚苯乙烯HIPS粒料，共混温度130-150℃；苯乙烯-丁二烯共聚物的用量为聚苯乙烯质量的2-15％。

所述本体接枝聚合法中，把本发明苯乙烯-丁二烯共聚物溶解在苯乙烯单体中，加入一定量的乙苯和1，1-二叔丁基过氧化环己烷，在155-175℃温度下进行反应3.5-4.5小时，然后脱除挥发份，冷却，得到高抗冲击聚苯乙烯HIPS产品；苯乙烯-丁二烯共聚物的用量为苯乙烯单体质量的2-15％，乙苯和1，1-二叔丁基过氧化环己烷用量分别为苯乙烯单体质量的10-25％和0.02-0.1％。

本发明的苯乙烯-丁二烯共聚物加入到聚苯乙烯中，主要以嵌段的形式存在于聚苯乙烯聚合物分子链中，并能在聚苯乙烯中自由流动，苯乙烯-丁二烯共聚物中的苯乙烯PS相与丁二烯PB相之间能达到很好的相分离，而且苯乙烯-丁二烯共聚物中的苯乙烯PS相与聚苯乙烯之间能更好的相容，能在提高聚苯乙烯的物理力学性能，尤其是冲击性能时，保持聚苯乙烯的高光泽度。

附图说明

图1是实施例1的线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物的¹H NMR谱图。

图2是实施例1的线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物的GPC谱图。

图3是实施例2的星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物的¹H NMR谱图。

图4是实施例2的星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物的GPC谱图。

具体实施方式

本文中，分子量及分子量分布采用日本岛津LC-10AT系列凝胶渗透色谱仪GPC进行测试；凝胶含量(Gel％)是采用300目不锈钢网，苯乙烯为溶剂，通过水抽子过滤橡胶的5％苯乙烯溶液，用重量法测试橡胶中的苯乙烯不溶物。色度由化学试剂色度测定的通用方法-APHP法测定，以铂-钴标准液为标准色，用目视比色法测定橡胶的5％苯乙烯溶液的色度。微观结构检测采用核磁共振波谱(HNMR)：Bruker AVANCE-400型核磁共振波谱仪，CDCl₃作溶剂。5％苯乙烯溶液粘度是将橡胶配成5％苯乙烯溶液后，在25±1℃条件下采用Cannon-Fenske型粘度仪进行测试。HIPS的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量、断裂强度和伸长率分别采用ASTM-D256、ASTM-D747与ASTM-D638方法进行分析测试。表面光泽度(45°)采用瑞士ZLR1050光泽度仪，ASTMD1003标准测试。

给出以下实施例为了进一步说明本发明，而不是限制本发明的范围。

实施例1

向经氮气净化的5升聚合釜中加入2.5升环己烷和抽余油混合物(环己烷和抽余油的混合比为9∶1)，其中以在聚合溶剂中的含量为300mg/kg的量加入四氢呋喃。将该混合物升温至50℃，先添加100g苯乙烯，再添加1.0mmol正丁基锂引发反应。在搅拌反应20-60分钟后，将150g丁二烯加入到活性聚合物中，其间控制反应温度40～115℃，搅拌反应20-60min，然后添加5ml水以终止反应。在反应混合物中加入基于聚合物的质量0.2-0.6％的抗氧剂，搅拌5分钟。最后将产物加入到水蒸汽和水的混合物中，溶剂被蒸发，而聚合物则以固体的状态离析出来悬浮在水中。将固体分离出来，用挤压脱水机挤水、干燥箱脱挥发分，得到线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物。该共聚物的分子量为290000(Mn)。该聚合物中苯乙烯与丁二烯以嵌段的方式聚合，核磁谱图和GPC谱图分别见图1、图2。

对比例1

向经氮气净化的5升聚合釜中加入2.5升环己烷和抽余油混合物(环己烷和抽余油的混合比为9∶1)，其中以在聚合溶剂中的含量为300mg/kg的量加入四氢呋喃。将该混合物升温至50℃，先添加50g苯乙烯，再添加1.0mmol正丁基锂引发反应。在搅拌反应20-60分钟后，将150g丁二烯加入到活性聚合物中，其间控制最高反应温度小于105℃，搅拌反应20-60分钟，在添加50g苯乙烯，搅拌反应20-60分钟，然后添加5ml水以终止反应。在反应混合物中加入基于聚合物的质量0.2-0.6％的抗氧剂，搅拌5分钟。最后将产物加入到水蒸汽和水的混合物中，溶剂被蒸发，而聚合物则以固体的状态离析出来悬浮在水中。将固体分离出来，用挤压脱水机挤水、干燥箱脱挥发分，得到线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物。该共聚物的分子量为290000(Mn)。

实施例1与对比例1的苯乙烯、丁二烯用量相同，分子量也相近，在同一个聚合釜上合成，区别是实施例1的结构使聚丁二烯链段置于外端。表2为实施例1与对比例1在25℃时5％苯乙烯溶液粘度的对比。

表2 实施例1与对比例1的对比

指标名称	实施例1	对比例1
			5％苯乙烯溶液粘度，mpa.s	45	380

实施例2

向经氮气净化的5升聚合釜中加入2.5升环己烷和抽余油混合物(环己烷和抽余油的混合比为9∶1)，其中以在聚合溶剂中的含量为300mg/kg的量加入四氢呋喃。将该混合物升温至50℃，并添加2.15mmol正丁基锂。在搅拌5分钟后，将162.6g丁二烯单体加入到聚合釜中，其间控制反应温度40～110℃，反应进行20-60分钟。然后向反应釜中加入75g苯乙烯，反应进行20-60分钟。再向反应釜中加入12.4g的丁二烯，反应5-30分钟，最后加入偶合剂四氯化硅5ml，反应10-40分钟，混合物中加入基于聚合物的质量计0.2-0.6％的抗氧剂，搅拌5分钟。最后将产物加入到水蒸汽和水的混合物中，溶剂被蒸发，而聚合物则以固体的状态离析出来悬浮在水中。将固体分离出来，用挤压脱水机挤水、干燥箱脱挥发分，得到星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物。该共聚物的分子量为400000(Mn)，核磁谱图和GPC谱图分别见图3、图4。

对比例2

向经氮气净化的5升聚合釜中加入2.5升环己烷和抽余油混合物(环己烷和抽余油的混合比为9∶1)，其中以在聚合溶剂中的含量为300mg/kg的量加入四氢呋喃。将该混合物升温至50℃，然后向反应釜中加入75g苯乙烯，并添加2.15mmol正丁基锂，反应进行20-60分钟。然后将175g丁二烯单体加入到聚合釜中，其间控制最高反应温度小于110℃，反应进行20-60分钟。向反应釜中加入偶合剂四氯化硅5ml，反应10-40分钟，混合物中加入基于聚合物的质量计0.2-0.6％的抗氧剂，搅拌5分钟。最后将产物加入到水蒸汽和水的混合物中，溶剂被蒸发，而聚合物则以固体的状态离析出来悬浮在水中。将固体分离出来，用挤压脱水机挤水、干燥箱脱挥发分，得到星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物。该共聚物的分子量为400000(Mn)。

实施例2与对比例2的苯乙烯、丁二烯用量相同，分子量也相近，在同一个聚合釜上合成，区别是实施例2的结构使聚丁二烯链段置于外端。

对比例3

对比例3与实施例2相比，只是缺少向反应釜中加入12.4g丁二烯单体的步骤，未用少量丁二烯封端，使活性苯乙烯链段直接偶合，其他步骤完全跟同实施例2。对比例3的偶合效率只能达到50％。

表3为实施例2与对比例2、3的偶合效率的对比以及在25℃时5％苯乙烯溶液粘度的对比。

表3 实施例2与对比例2、3的对比

指标名称	实施例2	对比例2	对比例3
				偶合效率，％	95	95	50
5％苯乙烯溶液粘度，mpa.s	78	265	59

实施例3

将0.48公斤本发明的实施例1的线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物，与6公斤通用聚苯乙烯混合均匀，加入到双螺杆挤出机中造成HIPS颗粒，双螺杆机的温度为140℃。

实施例4

将0.48公斤本发明的实施例2的星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物，与6公斤通用聚苯乙烯混合均匀，加入到双螺杆挤出机中造成HIPS颗粒，双螺杆机的温度为140℃。

实施例5

将0.48公斤本发明的实施例1的线形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物，用6公斤苯乙烯溶解后，加入到10升聚合釜中，在加入0.96公斤乙苯和0.003公斤1，1-二叔丁基过氧化环己烷，在搅拌下反应4小时，聚合温度160℃，得到高粘度聚合物。

将高粘度聚合物加热至245℃，脱除挥发份，冷却，得到HIPS产品。

实施例6

将0.48公斤本发明的实施例2的星形结构的苯乙烯-丁二烯共聚物，用6公斤苯乙烯溶解后，加入到10升聚合釜中，在加入0.96公斤乙苯和0.003公斤1，1-二叔丁基过氧化环己烷，在搅拌下反应4小时，聚合温度160℃，得到高粘度聚合物。将高粘度聚合物加热至245℃，脱除挥发份，冷却，得到HIPS产品。

表4高光泽高抗冲聚苯乙烯的性能

指标名称	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
					断裂拉伸强度，MPa	20.7	21.4	24.0	25.8
伸长率，％	4	4	2	2
					弯曲强度，MPa	36.7	37.3	43.8	44.5
弯曲模量，GPa	2.05	2.06	2.20	2.21
					冲击强度，KJ/m²	12.8	12.9	16.0	16.6
表面光泽度(45°)	70	70	88	85

从表4可以得知，本发明的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物可以制备出优质的高光泽高抗冲击性聚苯乙烯。

Claims

1.一种苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，其特征在于，具有通式I的线形结构，或具有通式II的星形结构，或具有通式I的线形结构与通式II的星形结构的组合；所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的数均分子量为15万-60万，分子量分布为1.01-1.2，苯乙烯单元占共聚物质量的10-60％，丁二烯单元占共聚物质量的40-90％，1，2-结构的丁二烯单元占丁二烯单元总质量的10-45％；

所述通式I为： (PS_a-PB_b)，

所述通式II为：(PB_n-PS_m-PB_k)_zR，

PS表示衍生自苯乙烯单体的聚合物链段，

PB表示衍生自丁二烯单体的聚合物链段，

a、b、m、n和k表示各自聚合物链段的聚合度，

a或m各自独立的选自100-2000范围内，b或n各自独立的选自1000-8000范围内，k为1-100，

z表示星形结构的臂数，z为2-8的整数，

R表示星形结构的偶合中心，R为Si、Sn、总C数为4-18的烷基或总C数为8-22的芳香基。

2.如权利要求1所述共聚物，其特征在于，a或m各自独立的选自150-1800范围内，b或n各自独立的选自1500-7000范围内，k为1-80。

3.如权利要求2所述共聚物，其特征在于，a或m各自独立的选自200-1500范围内，b或n各自独立的选自2000-6500范围内，k为1-50。

4.如权利要求1-3任一项所述共聚物，其特征在于，所述数均分子量为15-50万，分子量分布为1.01-1.1，苯乙烯单元占共聚物质量的20-60％，丁二烯单元占共聚物质量的40-80％，1，2-结构的丁二烯单元占丁二烯单元总质量的10-35％。

5.如权利要求4所述共聚物，其特征在于，苯乙烯单元占共聚物质量的25-55％，丁二烯单元占共聚物质量的45-75％。

6.一种权利要求1所述线形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)向反应釜内加入溶剂和活化剂后，升温到50-100℃；

(3)加入丁二烯单体，反应20-60分钟，控制反应温度为40-115℃，得到线形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；

苯乙烯总量与丁二烯总量的质量配比为10～60∶90～40；溶剂的加入量以使得苯乙烯和丁二烯单体总的质量浓度为5～30％为准；活化剂与溶剂的质量配比为：0～1∶1000；引发剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总的质量的1～5％。

7.如权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述溶剂为环己烷、正己烷、苯、甲苯和二甲苯的一种或几种；所述活化剂为四氢呋喃；所述引发剂为正丁基锂或仲丁基锂。

8.一种权利要求1所述星形结构的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)向反应釜内加入溶剂和活化剂后，升温到50-100℃；

苯乙烯总量与丁二烯总量的质量配比为10～60∶90～40，2)步中丁二烯的加入量占丁二烯总质量的80-99％；溶剂的加入量以使得苯乙烯和丁二烯单体总的质量浓度为5～30％为准；活化剂与溶剂的质量配比为：0～1∶1000；引发剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总的质量的1-5％，偶合剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总的质量的0.2-3％。

9.如权利要求8所述制备方法，其特征在于，所述溶剂为环己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、己烷中的一种或几种；所述活化剂为四氢呋喃；所述引发剂为正丁基锂或仲丁基锂；所述偶合剂为氯化硅烷、氯化锡烷或二乙烯基苯。

10.如权利要求9所述制备方法，其特征在于，所述氯化硅烷为二氯二甲基硅烷、三氯二甲基硅烷或四氯化硅；所述氯化锡烷为四氯化锡。

11.权利要求1所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的应用，用于制备高光泽高抗冲击聚苯乙烯。

12.如权利要求11所述应用，其特征在于，把苯乙烯-丁二烯共聚物和聚苯乙烯加入到双螺杆挤出机中共混，共混温度130-150℃；苯乙烯-丁二烯共聚物的用量为聚苯乙烯质量的2-15％。

13.如权利要求11所述应用，其特征在于，把苯乙烯-丁二烯共聚物溶解在苯乙烯单体中，再加入乙苯和1，1-二叔丁基过氧化环己烷后，在155-175℃温度下反应3.5-4.5小时；苯乙烯-丁二烯共聚物的用量为苯乙烯单体质量的2-15％，乙苯和1，1-二叔丁基过氧化环己烷用量分别为苯乙烯单体质量的10-25％和0.02-0.10％。