[發(fā)明專(zhuān)利]一種含聚環(huán)氧乙烷嵌段的極性化SIS及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410328689.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104072746A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春慶;劉智勇;趙忠夫;李戰(zhàn)勝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G65/26
• 分類(lèi)號(hào): C08G65/26;C08F297/04;C08F236/10;C08F236/08
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一類(lèi)極性化熱塑性彈性體(SIS)材料，是指含有聚環(huán)氧乙烷嵌段的一種聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯-聚環(huán)氧乙烷的四嵌段共聚物。

背景技術(shù)

聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯熱塑性彈性(SIS))兼具橡膠的物理力學(xué)性能和塑料的加工性能，是熱塑性彈性體之一。SIS是由非極性的苯乙烯和異戊二烯單體聚合而成的，耐油性較差，對(duì)極性材料粘接不好。SIS極性化改性是通過(guò)各種方法增加SIS的極性，從而改善SIS的耐油性、與極性材料的相容性和粘接性，以及水乳化性等。極性化SIS可以應(yīng)用于粘合劑、聚合物材料改性、生物醫(yī)用材料等方面，有著廣泛的應(yīng)用前景。SIS的極性化改性可以通過(guò)氯化、環(huán)氧化、接枝以及在SIS的兩端、苯乙烯的芳環(huán)上磺化、氯磺化、氯甲基化等一系列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行，工藝復(fù)雜，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較低。

通過(guò)采用活性負(fù)離子聚合技術(shù)順序聚合苯乙烯、異戊二烯及苯乙烯單體，經(jīng)終止反應(yīng)后就可制備出聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)。在SIS合成過(guò)程中引入極性單體進(jìn)行嵌段共聚是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)極性化SIS的一種方法。專(zhuān)利文獻(xiàn)(CN200410023077.7)公開(kāi)了一種極性化SDS的結(jié)構(gòu)及制備方法，極性化SDS是一種四嵌段共聚物，結(jié)構(gòu)可用SDSP來(lái)表示，其中S代表聚苯乙烯嵌段，D代表聚丁二烯嵌段或聚異戊二烯嵌段，P代表極性嵌段，其特征在于極性嵌段由乙烯基吡啶及其衍生物的極性單體聚合得到，乙烯基吡啶及其衍生物的極性單體包括2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶及其異構(gòu)體。在其公開(kāi)的方法中并沒(méi)有出現(xiàn)含有極性的聚環(huán)氧乙烷嵌段的極性化SIS。

專(zhuān)利文獻(xiàn)(CN03118381.6)公開(kāi)了一種極性化SDS的結(jié)構(gòu)及制備方法，其特征在于它是一種四嵌段共聚物，結(jié)構(gòu)為“SDSM”，其中S代表聚苯乙烯嵌段，D代表聚丁二烯嵌段或聚異戊二烯嵌段，M代表極性嵌段，極性嵌段由化學(xué)通式為：CH₂CHC(CH₃)COO(C_nH_2n+1)(n＝1-8)的極性單體聚合得到。在其公開(kāi)的方法中并沒(méi)有出現(xiàn)含有極性的聚環(huán)氧乙烷嵌段的極性化SIS。

文獻(xiàn)(Polymer,2010,51(24):5674-5679)公開(kāi)了一種含有聚環(huán)氧乙烷嵌段的兩嵌段共聚物，即聚苯乙烯-聚環(huán)氧乙烷嵌段共聚物和聚異戊二烯-聚環(huán)氧乙烷嵌段共聚物。在其公開(kāi)的方法中并沒(méi)有出現(xiàn)含有極性的聚環(huán)氧乙烷嵌段的極性化SIS。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一類(lèi)含聚環(huán)氧乙烷嵌段的極性化SIS及制備方法，通過(guò)活性負(fù)離子聚合技術(shù)順序聚合苯乙烯、丁二烯、苯乙烯及環(huán)氧乙烷單體制備出含有聚環(huán)氧乙烷嵌段的極性化SIS。這類(lèi)極性化SIS可以應(yīng)用于粘合劑、聚合物材料改性、生物醫(yī)用材料等方面，有著廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明所涉及的極性化SIS是指含聚環(huán)氧乙烷嵌段的極性化SIS，是一種四嵌段共聚物，結(jié)構(gòu)可用S-I-S-PEO來(lái)表示，其中S代表聚苯乙烯嵌段，I代表聚異戊二烯嵌段，PEO代表聚環(huán)氧乙烷嵌段；以聚合物總質(zhì)量100％計(jì)，聚苯乙烯含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)一般范圍為5％－50％，最佳范圍為15％－40％；聚異戊二烯含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)一般范圍為35％－90％，最佳范圍為40％－80％；聚環(huán)氧乙烷含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)一般范圍為1％－30％；最佳范圍為2％－20％；聚合物的數(shù)均分子量一般范圍為1×10⁴－60×10⁴，最佳范圍為5×10⁴－40×10⁴；聚合物中第一段聚苯乙烯和第三段聚苯乙烯的質(zhì)量比為1/3-3/1；聚合物中第二段聚異戊二烯以聚異戊二烯總質(zhì)量100％計(jì)，聚異戊二烯中1,4-結(jié)構(gòu)含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30％－95％。

本發(fā)明所涉及的含聚環(huán)氧乙烷嵌段的極性化SIS的制備方法如下所示：