由接枝羧基或酯基官能化的弹性体及其在生产用于制备涂料的官能化弹性体/沥青组合物的用途制造技术

技术编号:1627047 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
属于含有基质弹性体的类型的官能化弹性体,该弹性体具有重均分子量(Mw)↓[0]在10,000和600,000道尔顿之间和多分散性指数PI↓[0]低于5,在弹性体上接枝了相对于基质的0.1-10wt%的含羧基或酯基官能团的序列,其特征在于它的重均分子量*w应使得***比值低于20%和在于接枝到基质上的序列对应于通式,其中R↓[1]表示(x+z+1)-价C↓[1]-C↓[12]烃基,X表示H或C↓[1]-C↓[12]一价烃基R,z等于0或1和x是1-3中的数值,x+z≤3。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由羧基或酯基官能化的弹性体,这些基团接在控制长度的接枝序列上。本专利技术还涉及这一官能化弹性体在生产官能化弹性体/沥青组合物中的用途,这一组合物能够用作涂料和尤其用作路面材料,以沥青共混物的形式或以防渗面材形式。官能化弹性体/沥青组合物已知由一种或多种沥青,携带羧酸或其衍生官能团例如羧酸酯或酸酐的官能化弹性体,和任意性可用可不用的能够与官能化弹性体的官能团反应从而在官能化弹性体的大分子链之间形成桥接作用的成盐试剂组成(US-A-5 189 083,US-A-5 214 082,US-A-5 278207,和EP-A-0 548 412)。官能化弹性体能够由苯乙烯和共轭二烯烃如丁二烯或异戊二烯的嵌段共聚物组成,该弹性体另外含有至少一个从能够通过水解提供羧酸官能团的丙烯酸系单体得到的嵌段(US-A-5 189 083,US-A-5 214 082和US-A-5278 207),或者能够由苯乙烯和共轭二烯烃如丁二烯或异戊二烯的、携带含有羧酸或羧酸酐官能团的接枝链的嵌段共聚物组成(US-A-5 278 207和EP-A-0 548 412)。成盐试剂选自胺类,季铵盐类,金属氧化物类和氢氧化物类,碱金属或碱土金属碳酸盐,金属羧酸盐,醇类,氨基醇类和环氧化物(EP-A-0 548412)。尤其成盐试剂选自具有至少两个氨基官能团的多官能度胺类(US-A-5278 207)。用来生产上述文献的官能化弹性体/沥青组合物的、由羧酸或其衍生基团官能化的弹性体仅仅具有有限含量的羧基或其衍生官能团,这些官能团连接于弹性体的大分子链并能够直接或在添加成盐试剂之后诱发该大分子链相互之间和/或该大分子链与沥青之间的交联或桥接。为此,所获得的官能化弹性体/沥青组合物的物理力学特性,尤其塑性范围(在环球软化温度和Fraass脆化点之间的差值)和低温使用下的机械性能都不完全令人满意。根据本专利技术,提供一种由接枝的羧基或酯基官能团官能化的弹性体,该弹性体显示出与相应的非官能化弹性体类似的多分散性指数和官能团沿弹性体的大分子链的改进了的分布,这在该官能化弹性体用来制备官能化弹性体/沥青组合物时有可能获得显示出增大塑性范围以及改进了拉伸机械性能的官能化弹性体/沥青组合物。根据本专利技术的官能化弹性体属于含有基质弹性体的类型,该弹性体具有重均分子量(Mw)0在10,000和600,000道尔顿之间和多分散性指数PI0低于5,在弹性体上接枝了相对于基质的0.1-10wt%的含羧基或酯基官能团的序列,其特征在于它的重均分子量Mw应使得 比值低于20%和优选低于12%,和在于接枝到基质上的序列对应于通式 ,其中R1表示(x+z+1)-价C1-C12,优选C1-C8烃基,X表示H或C1-C12和优选C1-C8一价烃基R,z等于0或1和x是1-3中的数值和优选等于1或2,x+z≤3。接枝到弹性体基质上的序列理想地对应于通式-S-R3-(COOX)x,其中x和x具有上述意义和R3表示(x+1)-价C1-C12和优选C1-C8烃基,该序列尤其具有通式-S-R3-(COOH)x。在接枝到弹性体基质上的序列的上述通式中,(x+z+1)-价烃基R1,(x+1)-价基团R3和一价烃基R各自表示饱和的线性或支化C1-C12和优选C1-C8脂族基,不饱和的线性或支化C1-C12和优选C2-C8的脂族基,C4-C12和优选C6-C8环脂族基或C6-C12和优选C6-C8芳族基。基团R优选是线性或支化的C1-C12和优选C1-C8烷基,例如甲基,乙基,丙基,丁基,异辛基,2-乙基己基或正辛基。作为与上面给出的通式对应的、能够接枝到弹性体基质上以形成本专利技术的官能化弹性体的序列,可以提及在上述通式中x是氢原子,尤其-S-CH2-COOH,-S-CH2-CH2-COOH,-S-CH2-CH2-CH2-COOH, 的序列,以及-COOH基被酯基-COOR′替代的相应序列,其中R′是C1-C12和尤其C1-C8烷基,例如甲基,乙基,丙基,丁基,2-乙基己基,正辛基或异辛基。形成本专利技术的官能化弹性体的基质的弹性体例如是聚异戊二烯,聚降冰片烯,聚丁二烯,丁基橡胶,乙烯/丙烯(EP)无规共聚物或乙烯/丙烯/二烯烃(EPDM)无规三元共聚物。该弹性体理想地选自苯乙烯和共轭二烯烃(尤其丁二烯,异戊二烯,氯丁二烯,羧基化丁二烯或羧基化异戊二烯)的无规或嵌段共聚物,尤其由一种或多种选自苯乙烯和丁二烯的、苯乙烯和异戊二烯的、苯乙烯和氯丁二烯的、苯乙烯和羧基化丁二烯的或者苯乙烯和羧基化异戊二烯的嵌段共聚物(有或没有无规铰链)组成。苯乙烯和共轭二烯烃的共聚物,尤其上述共聚物中的每一种理想地具有苯乙烯含量在5%-50%(按重量)之间。基质弹性体和尤其苯乙烯和共轭二烯烃的聚合物,特别是上述共聚物的重均分子量(Mw)0是在10,000和600,000道尔顿之间和优选在30,000和400,000道尔顿之间。基质弹性体的多分散性指数PI0,也就是说按以上表示的该基质的重均分子量(Mw)0与数均分子量(Mn)0之比,小于5和优选在1-3之间。根据本专利技术的官能化弹性体的基质弹性体优选地由从苯乙烯和丁二烯的、苯乙烯和异戊二烯的、苯乙烯和氯丁二烯的、苯乙烯和羧基化丁二烯的或者苯乙烯和羧基化异戊二烯的二嵌段或三嵌段共聚物(有或没有无规铰链)中选择的苯乙烯和共轭二烯烃的共聚物组成,该共聚物的苯乙烯含量、重均分子量(Mw)0和多分散性指数PI0值在以上定义的范围内。根据本专利技术的官能化弹性体理想地含有相对于基质弹性体的0.1-6%和优选0.3-3%(按重量)的那一比例的接枝序列。由本专利技术提供的官能化弹性体理想地由接枝技术获得,该技术在于让(i)以上所定义的基质弹性体,具有重均分子量(Mw)0在10,000和600,000道尔顿之间和尤其在30,000和400,000道尔顿之间和多分散性指数低于5和优选在1-3之间,与(ii)含有羧基或羧酸酯官能团的序列的前身物,它由具有下式的至少一种化合物组成,进行接触 其中Y表示氢原子或一价残基 符号X,R1,z和x中每一个具有以上给出的意义,一直到形成了官能化弹性体为止,前身物的量相对于基质弹性体的0.5-25%和优选1%-15%(按重量),弹性体与前身物接触的所述操作是在本体或在溶剂和/或稀释剂介质中,在40-250℃之间的温度下,和在相对于基质弹性体的0.1-1.5%和优选0.1-1%(按重量)的位阻酚(blockedphenol)和相对于基质弹性体的0-2%和优选0-1.5%(按重量)的亚磷酸三(二烷基苯基)酯存在下进行的。接枝序列的前身物理想地由具有通式Y1-S-R3-(COOH)x(其中Y1表示H或一价残基-S-R3-(COOX)x)和尤其通式Y2-S-R3-(COOH)x(Y2表示H或一价残基-S-R3-(COOH)x)的至少一种化合物组成,符号R3,X和x各自具有以上给定的定义。位阻酚单独或与亚磷酸三(二烷基苯基)酯一起在所要接枝的反应混合物中的存在将防止在接枝操作过程中基质弹性体发生交联。当所要接枝的反应混合物同时含有位阻酚和亚磷酸三(二烷基苯基)酯时,亚磷酸三酯的用量优选至少等于和更优选大于位阻酚的用量。位阻酚理想地选自与下式对应的化合物 其中符号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:P·尼科尔J·P·普兰彻L·格马纳德H·纳贝特P·图里罗
申请(专利权)人:埃尔夫·阿奎坦
类型:发明
国别省市:

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