[發明專利]一種密封條用線型丁二烯苯乙烯共聚物材料及其制備和應用

有效

• 申請號: 201010154557.2
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN102234357A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 周偉平;陳京治;方輝;彭國慶
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司
• 主分類號: C08F236/10
• 分類號: C08F236/10;C08L9/06;C09K3/10;B60J10/00;B60R13/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種線型丁二烯苯乙烯共聚物及其合成和在密封條上的應用。

背景技術

丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(簡稱SBS，以下稱SBS)，目前世界有線型和星型兩種結構，其中的丁二烯苯乙烯很規整排列在一起，一股的S/B在30/70到40/60之間，專利申請號200810190932.1合成的SBS實際上是星型結構的SBS，其要求的苯乙烯含量為55％-85％，丁二烯含量為45％-15％，1，2-聚丁二烯含量為5％-30％；這種結構的SBS由于存在雙鍵，耐候性、耐老化性能差，做成密封條后容易出現龜裂，限制了在密封條方面應用；氫化丁二烯苯乙烯嵌段共聚物雖然解決了耐候性和耐老化問題，加工也方便，但存在的致命缺點和價格高等不足，也限制在密封條方面應用，特別在小轎車密封條方面應用。

發明內容

本發明的目的旨有提供一種線型丁二烯苯乙烯共聚物，在該共聚物交聯后的耐候性、耐老化性、耐壓縮永久等性能明顯優于現有的SBS。

本發明的第二個目的旨在提供上述共聚物，簡單實用的制備合成方法。

本發明的第三個目的旨在提供上述共聚物在密封條方面，特別是在汽車及小轎車密封條方面的應用。

本發明的第四個目的在于提供一種密封條，具有良好的耐候性、耐老化性、耐壓縮永久性能。

本發明的第五個目的在于提供上述密封條的簡單，操作方便的制備工藝。

本發明的第一個目的是通過下述方式實現的：

本發明的線型丁二烯苯乙烯共聚物，具有無規線型結構，線型結構式為：(PS.PB.R)n，其中：PS、PB為苯乙烯、丁二烯無規共聚段，n為5-3000的整數，R為引發劑殘留基；線型無規共聚物的分子量為18×10⁴～23×10⁴，線型結構中1，2-聚丁二烯含量在45％-60％，苯乙烯含量為40％-45％，丁二烯含量為55％-60％。

所述的共聚物的鏈段中還嵌有含量不高于5％的苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中一種或兩種有規則排列的共聚段。

本發明提供的這種共聚物容易交聯，這種產品交聯后的耐候性、耐老化性、耐壓縮永久差等性能明顯優于SBS。

本發明的第二個目的是通過下述方式實現的：

本發明的共聚物的合成工藝為：加入非極性溶劑環己烷和和己烷的混合液，打開攪拌，達到引發溫度為70-90℃，加入引發劑烷基鋰(烷基鋰的加入量取決于設計數均分子量的大小)；把苯乙烯和丁二烯進行單體混合后，在30-40分鐘內連續加入到反應器里，控制單體加入的量的為非極性溶劑質量百分比濃度的10％-20％，采用連續加料及加入極性添加劑改變丁二烯和苯乙烯的競聚率，使得苯乙烯和丁二烯進行無規共聚，當丁二烯和苯乙烯全部反應完成后，加入終止劑水或酒精終止反應完成。

其中己烷占混合液的質量百分比不超過15％。優選的含量為占混合液90％質量百分比環己烷和占混合液10％質量百分比的己烷的混合。

采用傳統方法對聚合膠液進行水析凝聚，產品干燥后進行分子量和物理機械性能測試分析。

本發明所使用的極性添加劑選自含氧、含氮極性化合物中的一種或幾種混和物。含氧化合物，一股選自：乙醚、四氫呋喃、四氫糠醇乙醚、冠醚，優選四氫呋喃。含氮化合物，一股選自：三乙胺、四甲基乙二胺(TMEDA)、二哌啶乙烷(DPE)，優選TMEDA。

在非極性溶劑中可以視1，2-聚丁二烯結構含量加入極性添加劑的量。非極性烴類溶劑選自非極性脂肪烴類中與苯乙烯、丁二烯單體溶解度指數相近的一種或幾種烴類溶劑混合物，一股選自：戊烷、己烷、庚烷、環己烷、抽余油，優選自環己烷。另外，專利申請號200810190932.1合成的SBS雖然中間也有少量的過度無規段，但是主要的還是有規的熱塑性彈性體SBS，本發明合成的是無規TVA，其中僅有少量的微嵌段的SB或SBS，但數量很小。

本發明的線型丁二烯苯乙烯微嵌段共聚物的制備采用陰離子聚合、連續加料的方式，控制丁二烯和苯乙烯的竟聚速率得到。

本發明的第三個目的是通過以下方式實現的：

將本發明的線型丁二烯苯乙烯共聚物用作基料制備密封條。特別是汽車(如小轎車)密封條。

本發明的共聚物交聯以后具有高強度、低壓縮永久變形、高伸長率、耐候性和耐老化性能好、成本低等優勢，特別適合應用于密封條領域，更適合在要求壓縮永久嚴格的高檔小轎車密封條。

本發明的第四個目的是通過以下方式實現的：