[發(fā)明專利]一種長支化苯乙烯系熱塑彈性體聚合物及其制備方法

無效

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• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102634037A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 趙忠夫;王永朝;方兵;白雪
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08F136/06;C09J187/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發(fā)明屬于熱熔壓敏膠技術領域，本發(fā)明涉及一種長支化苯乙烯系熱塑彈性體聚合物及其制備方法。

背景技術

苯乙烯系熱塑彈性體聚合物(SBC)，在常溫下具有類似橡膠的力學及使用性能，加熱時又能按熱塑性塑料進行加工和回收，因而融合了塑料良好的加工性能及橡膠優(yōu)異的使用性能。因而近年來，SBC獲得了極為迅猛的發(fā)展，成為材料領域中重要的一族，其使用領域涉及到汽車、電子、建筑、工程及日常生活用品等多方面。工業(yè)上常見的SBC為線型三嵌段聚合物，根據(jù)中間彈性鏈段的不同，主要有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)及氫化的SBS(SEBS)、SIS(SEPS)等。由于中間柔性鏈性質不同，使得各種聚合物彈性體的使用性能、應用領域不盡相同，如SBS主要應用于制鞋、瀝青改性、粘合劑、塑料改性等行業(yè)；SIS則多用于通用壓敏膠帶、日常衛(wèi)生用品及醫(yī)藥輔助壓敏膠等領域。

根據(jù)K.H.Nordsiek等提出的“集成橡膠”的概念：將不同的聚合物鏈段集于一體，由不同的鏈段提供不同的性能，最終使其各項綜合性能達到最佳平衡(K.H.Nordsiek，The“integral?rubber”concept-an?approach?to?an?ideal?tire?tread?rubber，Kautschuk，Gummi?Kunststoffe，1985，38(3)：178-185)。科研人員設想通過分子設計的手段將各種SBC聚合物綜合到同一分子鏈上，用以制備綜合性能優(yōu)異的集成熱塑彈性體聚合物。專利CN1153183A提出了一種采用雙官能團陰離子引發(fā)劑，通過多次加料法制備線型苯乙烯、丁二烯、異戊二烯多嵌段共聚物的方法，將多種熱塑彈性體聚合物分子鏈集成在同一線型分子鏈中，所得聚合物具有較優(yōu)異的性能。但是該法的缺點是雙官能團引發(fā)劑在制備過程中不宜精準控制，且多次加料過程中易引入雜質使活性鏈失活。線性的熱塑性分子在加工使用時存在粘度高，熔體流動性差，熔體強度差等不足。專利CN?102295733A通過加入偶聯(lián)劑制備了一種具有星型結構的三元嵌段共聚物，該種星型嵌段共聚物具有優(yōu)異的抗?jié)窕砸约傲己玫木C合物理機械性能。但由于在偶聯(lián)中采用含氯的多官能團偶聯(lián)劑，使聚合釜受到污染，要求聚合及后處理系統(tǒng)必須耐酸性腐蝕，對設備質量要求較高；膠液后處理中產生大量含酸污水，污染環(huán)境，鹵元素殘留在產品中，會影響產品的應用領域。

針對現(xiàn)有制備集成熱塑彈性體聚合物及其制備方法所存在的缺陷，本發(fā)明設計通過環(huán)境友好型活性偶聯(lián)方法，將長支鏈引入SBC聚合物的線型分子鏈中，制備出一類具有長支化結構的集成SBC熱塑彈性體聚合物。通過長支鏈的引入，將多種熱塑彈性體鏈段融合到同一分子中，可顯著降低溶液和本體的粘度、提高聚合物熔體強度、強化聚合物拉伸硬化行為，有利于材料在拉伸流場中的加工成型。本發(fā)明采用活性偶聯(lián)技術制備的長支化嵌段SBC聚合物具有明顯的優(yōu)勢：主鏈和支鏈可以自由調整，支鏈分子量、結構及數(shù)目可精確控制，因而可根據(jù)不同的性能要求，調整相應的主鏈、支鏈結構等分子參數(shù)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是通過一種較為簡便的環(huán)境友好型活性偶聯(lián)方法，合成一類結構多樣化、可調控性強的長支化集成SBC熱塑彈性體聚合物。該聚合物在結構上為長支化型，即在線型SBC的主鏈上引入數(shù)量可控的長支鏈，支鏈為異戊二烯、丁二烯、苯乙烯的均聚物或共聚物。通過支鏈的引入，將聚丁二烯、聚異戊二烯等多種聚合物鏈與線型SBC鏈融合到同一分子鏈中，實現(xiàn)多種不同功能聚合物在分子水平上的共混，以達到各類聚合物之間的優(yōu)勢互補。

本發(fā)明的另一目的是提供這一類長支化集成SBC熱塑彈性體聚合物的技術方案及制備方法。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

本發(fā)明所制備的長支化苯乙烯系熱塑彈性體聚合物，其支化結構中主鏈為線型苯乙烯系熱塑彈性體聚合物(SBC)，支鏈為聚丁二烯、聚異戊二烯、聚苯乙烯的均聚物或共聚物。

線型SBC主鏈數(shù)均分子量為5×10⁴-20×10⁴，其中苯乙烯含量為15％-50％(重量百分數(shù))，共軛二烯烴含量為85％-50％(重量百分數(shù))。