[發明專利]加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 201610701403.8
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN107674166B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 陳健;趙帥;黃旭生;金永輝;陳大魁
• 申請（專利權）人: 浙江眾立合成材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08F297/04
• 分類號: C08F297/04;C08F8/04;C09J153/02;C09D153/02;C08L53/02
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

本發明涉及一種加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體及其制備方法和用途，所述材料是由苯乙烯?異戊二烯?苯乙烯三嵌段共聚物加氫得到的。本發明的加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體的異戊二烯軟段中結合了苯乙烯，能提高產品的熔融指數和產品粘度對溫度的敏感性，有利于與聚苯乙烯進行共混使用。所述彈性體適用于粘結劑、密封劑、涂料、類橡膠化合物(可代替硫化橡膠)、塑料改性劑、相容劑、熱固性樹脂改性劑以及不飽和聚酯瀝青改性劑的防縮劑等領域中。

技術領域

本發明屬于熱塑性彈性體材料，特別是涉及加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體及其合成方法和應用。

背景技術

熱塑性彈性體(Thermoplastic elastomers，TPEs)是一種高分子之間通過物理網狀交聯形成的材料，其特點是高溫下可以像塑料一樣加工塑化，而成品在常溫下卻可以作為橡膠彈性體使用。苯乙烯類熱塑性彈性體是最早被發現并被工業化的熱塑性彈性體，也是當今應用最廣泛的彈性體產品之一，主要包括以苯乙烯和異戊二烯合成的嵌段共聚物(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，簡稱SIS)、以苯乙烯和丁二烯合成的嵌段共聚物(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，簡稱SBS)以及它們的加氫產品SEPS、SEBS等。20世紀80年代，Kuraray公司首先對SIS進行加氫處理，開發了SIS系列氫化產物(含SEPS和SEP等六種)，牌號為SIS經過選擇加氫后可大大提高其耐熱、抗氧或臭氧、耐紫外線照射等氧化或交聯反應降解的性能，同時提高產品的使用溫度，改進了耐候性能、耐酸堿等化學性能以及耐磨性和柔韌性。SIS的氫化材料既有非氫化產品的熱塑性，又有常溫下橡膠的高彈性，在高溫下表現出了樹脂的流動性，可以直接加工成型。所述氫化材料的上述性能使其在實際應用中遠遠高于普通的線型和星型SIS。目前SIS的氫化產物SEPS的商品主要有Shell公司Kraton G系列產品及日本Kuraray公司的SEPTON系列產品。加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體材料主要應用于粘結劑、密封劑、涂料、類橡膠化合物(可代替硫化橡膠)、塑料改性劑、相容劑、熱固性樹脂改性劑以及不飽和聚酯瀝青改性劑的防縮劑等領域中。

在苯乙烯類熱塑性彈性體系列中，SEBS和SEPS是兩種性能良好、成本低廉的加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體，其結構的兩端一般是分子量為1-2萬的聚苯乙烯、中間段一般是分子量為3-10萬的乙烯/丁烯-1共聚物或分子量為3-10萬的乙烯/丙烯共聚物。由于聚苯乙烯和烯烴共聚物的溶解度參數差比較大，故通常加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體的熔融指數比較小，加工困難。為了適應不同的用途，對聚合物分子結構的設計是必要的。對于SEBS系列，Shell化學公司從高分子設計角度出發，用陰離子聚合技術在SEBS彈性網絡上以化學鍵連上兩個聚異戊二烯(PI)鏈，并將這種新產品SEBIS定名為Kraton GRP-6919。在SEBIS中，SEBS占分子量64％，PI占36％。對于SEPS系列，目前關于其改性的報道還較少。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種異戊二烯-苯乙烯無規聚合物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)及它們的加氫產物(SIS的加氫產物為一種加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體)。

本發明的目的之二是提供上述加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體的制備方法。

本發明的目的之三是提供上述加氫型苯乙烯類熱塑性彈性體的應用。

為了實現上述目的，本發明提供一種異戊二烯-苯乙烯無規聚合物，記為P1，其包括式(I)、式(II)和式(III)所示的重復單元：

其中，式(I)所示的重復單元占式(I)和式(II)所示重復單元總和的5-75mol％；

式(III)中，R為芳基，優選為苯基。

根據本發明，式(I)所示的重復單元占式(I)和式(II)所示重復單元總和的6-70mol％，進一步優選6.5-65mol％。