嵌段共聚物制造技术

技术编号:1561154 阅读:129 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种乙烯基芳香族聚合单元含量与共轭二烯系聚合单元含量的比为65~95重量%/35~5重量%的共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物,由主要含有下列3种活性嵌段聚合物的混合物,以偶合剂偶合而成:S↓[1]-B↓[1]-S↓[2]-S↓[3]-B↓[2]-S↓[4]-Y,S↓[2]-S↓[3]-B↓[2]-S↓[4]-Y,S↓[3]-B↓[2]-S↓[4]-Y;其中,Y为具有阴离子活性的末端,代表-B↓[3]或-B↓[3]-S↓[5],S↓[1]~S↓[5]代表聚乙烯基芳香族嵌段,B↓[1]~B↓[3]代表聚共轭二烯系嵌段,且聚共轭二烯系嵌段B↓[1]占嵌段共聚物全体乙烯基芳香族聚合单元及共轭二烯系聚合单元总量中的1重量%~5重量%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物,特别是关于一种具有低软化点(Vicat softening point),且低温耐冲击强度、刚性等物性平衡佳,适合于薄膜或薄板挤出成型的嵌段共聚物。
技术介绍
共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物是一种被广泛使用的热可塑性聚合物,由于其透明性及耐冲击强度佳,因此,经常被应用在饮料容器、衣架、玩具等物品的成型上,或者做为食品、药品或其它商品的包装或容器材料。此类共聚物的制法已有很多专利提及,例如US 4,584,346、US5,227,419、US 5,290,875、US 6,420,486等美国专利。在包装材或容器的应用上,共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物常以薄膜或薄板的方式挤出成型。在此应用领域中,可能有低温储存的情形,因此成品必需具备低温耐冲击强度。此外,在薄型板材的应用上亦必须具备足够的刚性。除上述低温耐冲击强度、刚性的物性平衡外,在薄膜或薄板的挤出成型时,通常要求凝胶(gel)含量须尽量减少。共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物中的聚共轭二烯系嵌段,因安定性较差,容易于加工过程中使凝胶产生,因此为求减少挤出品的凝胶量,一般常会将挤出温度降低,以避免凝胶生成。但在高软化点共聚物的场合,降低挤出温度会导致共聚物承受较大剪切力,反而使凝胶发生,连带使得减少凝胶含量的预期效果无法实现。因此在工业上有需要制造出低软化点,同时又拥有良好透明性、低温耐冲击强度及刚性等物性平衡佳的共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物。一般聚乙烯基芳香族嵌段含量较多的共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物,通常会有较高的刚性,但同时亦会有较高的软化点,且依据各种不同的聚合配方,有些嵌段共聚物的低温耐冲击强度亦不佳。另一方面,于共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物中导入递变嵌段虽可使软化点降低,但相对的其刚性亦会大幅降低。因此,如何使共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物具备低软化点,同时又拥有良好的透明度,且刚性、低温耐冲击强度等物性平衡佳,可说是共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物发展上急需改进的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种嵌段共聚物。为实现上述目的,本专利技术提供的一种乙烯基芳香族聚合单元含量与共轭二烯系聚合单元含量的比为65~95重量%/35~5重量%的共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物,由主要含有下列3种活性嵌段聚合物的混合物,以偶合剂偶合而成S1-B1-S2-S3-B2-S4-Y,S2-S3-B2-S4-Y,S3-B2-S4-Y;其中,-Y为具有阴离子活性的末端,代表-B3或-B3-S5,S1~S5代表聚乙烯基芳香族嵌段,B1~B3代表聚共轭二烯系嵌段,且聚共轭二烯系嵌段B1占嵌段共聚物全体乙烯基芳香族聚合单元及共轭二烯系聚合单元总量中的1重量%~5重量%;。其中最大聚乙烯基芳香族嵌段的含量,以占嵌段共聚物中全部乙烯基芳香族聚合单元的30~65重量%爲較佳。具体实施例方式本专利技术乙烯基芳香族聚合单元含量与共轭二烯系聚合单元含量的比为65~95重量%/35~5重量%的共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物,由主要含有下列3种活性嵌段聚合物的混合物,以偶合剂偶合而成S1-B1-S2-S3-B2-S4-Y,S2-S3-B2-S4-Y,S3-B2-S4-Y;其中,-Y为具有阴离子活性的末端,代表-B3或-B3-S5,S1~S5代表聚乙烯基芳香族嵌段,B1~B3代表聚共轭二烯系嵌段,且聚共轭二烯系嵌段B1占嵌段共聚物全体乙烯基芳香族聚合单元及共轭二烯系聚合单元总量中的1重量%~5重量%。上述阴离子活性系指其具有阴离子聚合的活性,当-Y为-B3时,聚共轭二烯系嵌段B3具有阴离子聚合的活性,当-Y为-B3-S5时,S5具有阴离子聚合的活性。本专利技术中,乙烯基芳香族聚合单元含量与共轭二烯系聚合单元含量的比值为65~95重量%/35~5重量%,较佳为65~90重量%/35~10重量%,更佳为70~80重量%/30~20重量%。上述乙烯基芳香族聚合单元及共轭二烯系聚合单元系指共聚物中已聚合的乙烯基芳香族单体与共轭二烯系单体。当乙烯基芳香族聚合单元含量低于65重量%时,嵌段共聚物的刚性差、低温耐冲击强度差、透明度亦不佳。若大于95重量%,则嵌段共聚物的低温耐冲击强度差。本专利技术的嵌段共聚物分子系为含有分歧(branch)结构的分子,此对嵌段共聚物的熔融强度、挤出外观有良好的效果。此外,本专利技术的嵌段共聚物,较佳地是不含乙烯基芳香族与共轭二烯系的递变嵌段(Tapered block)者,此对软化点及低温耐冲击强度、刚性等物性平衡有良好的效果。乙烯基芳香族单体的具体例有苯乙烯、邻-甲基苯乙烯(o-methylstyrene)、对-甲基苯乙烯(p-methyl styrene)、对-第三丁基苯乙烯(p-tert-butylstyrene)、1,3-二丁基苯乙烯(1,3-di-butyl styrene)、α-甲基苯乙烯(α-methylstyrene)、乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-甲基-对-甲基苯乙烯、溴-苯乙烯,其中又以苯乙烯为较佳。共轭二烯系单体的具体例有1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-双-甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等,其中又以1,3-丁二烯或2-甲基-1,3-丁二烯为较佳。上述乙烯基芳香族单体及共轭二烯系单体可单独一种或混合复数种使用。本专利技术的嵌段共聚物中,聚共轭二烯系嵌段B1占全体乙烯基芳香族聚合单元及共轭二烯系聚合单元总量中的1重量%~5重量%,较佳为1.5重量%~4.5重量%,更佳为2重量%~4重量%。当聚共轭二烯系嵌段B1含量小于1重量%时,共聚物的软化点太高;而当聚共轭二烯系嵌段B1含量大于5重量%时,共聚物的低温耐冲击强度较差。换言之,在本专利技术嵌段共聚物中,当聚共轭二烯系嵌段B1的含量在上述范围内时,可达成本专利技术使嵌段共聚物具备高透明性、良好的低温耐冲击强度与刚性(引张强度、弯曲强度)的物性平衡,及低软化点的目的。本专利技术嵌段共聚物中,最大的聚乙烯基芳香族嵌段含量较佳为占嵌段共聚物中全部乙烯基芳香族聚合单元的30~65重量%,更佳为33~60重量%,最佳为35~55重量%。最大聚乙烯基芳香族嵌段含量在前述范围内时,可使嵌段共聚物具备低软化点,同时低温耐冲击强度与刚性(引张强度、弯曲强度)的物性平衡佳。本专利技术嵌段共聚物中,最大的聚乙烯基芳香族嵌段较佳为乙烯基芳香族嵌段S1。本专利技术在聚合时,将乙烯基芳香族单体、共轭二烯系单体、起始剂以及溶剂等原料,依序加入反应槽中反应。在每一阶段单体反应完全后,再进行下一阶段的反应单体入料。反应完全与否,可依反应温度来判断,当反应温度停止上升时即代表反应完全。本专利技术单体是在起始剂存在的状况下聚合,公知的起始剂为有机碱金属化合物,其通式可以RM来表示,其中R可为C1~C20的烷基、环烷基、芳基,较佳为烷基,而M代表碱金属,如锂、钠等,较佳为锂。上述起始剂的用量依所需的各嵌段或嵌段共聚物的分子量决定,一般是相对于100重量份单体的0.01~1.0重量份。前述有机碱金属化合物中,有机锂化合物的具体例有正丙基锂、正丁基锂、第二丁基锂、第三丁基锂、正戊基锂、正己基锂、苯甲基锂(benzyllithium本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种乙烯基芳香族聚合单元含量与共轭二烯系聚合单元含量的比为65~95重量%/35~5重量%的共轭二烯系/乙烯基芳香族嵌段共聚物,由主要含有下列3种活性嵌段聚合物的混合物,以偶合剂偶合而成:S↓[1]-B↓[1]-S↓[2]-S↓[3 ]-B↓[2]-S↓[4]-Y,S↓[2]-S↓[3]-B↓[2]-S↓[4]-Y,S↓[3]-B↓[2]-S↓[4]-Y;其中,-Y为具有阴离子活性的末端,代表-B↓[3]或-B↓[3]-S↓[5],S↓[1]~S ↓[5]代表聚乙烯基芳香族嵌段,B↓[1]~B↓[3]代表聚共轭二烯系嵌段,且聚共轭二烯系嵌段B↓[1]占嵌段共聚物全体乙烯基芳香族聚合单元及共轭二烯系聚合单元总量中的1重量%~5重量%;。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姜亨波黄辰宝
申请(专利权)人:奇美实业股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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