具有高芳香性的烃聚合物改性剂及其用途制造技术

本文描述了用于各种应用的烃聚合物改性剂。所述烃聚合物改性剂包含环状组分，并具有由以下两个方程式限定的玻璃化转变温度和Mn：(1)Tg≥95

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高芳香性的烃聚合物改性剂及其用途
[0001]优先权
[0002]本申请要求于2019年7月26日提交的美国临时申请号62/878,887的优先权和利益，该文献的公开内容全文通过参考引入本文。


[0003]本专利技术涉及烃聚合物树脂，更尤其涉及可用于各种应用的新型烃聚合物改性剂。

技术介绍

[0004]烃树脂用于各种应用，例如轮胎组件、软管、带子、鞋类组件和隔振设备。在弹性体组合物中，例如，烃树脂用作加工助剂并用于改进弹性体组合物的特性。用于弹性体组合物商业配方的成分的选择取决于所需性能、应用和特定应用的最终用途的平衡。
[0005]通常，橡胶配混中使用的原料成分和材料影响性能变量，因此，成分必须与橡胶相容，不干扰固化，容易分散在所有配混物中，成本有效，并且不会不利地影响产品性能。例如，在轮胎应用中，滚动阻力、干滑和湿滑特性、热积聚、以及改进在各种条件下使用的轮胎的耐久性的能力都是重要的表现特性。
[0006]树脂体系的玻璃化转变温度(“Tg”)定义聚合物何时从刚性状态变为更挠性的状态。Tg提供了关于树脂的重要信息，包括聚合物在其使用温度下的性质，即，它是刚性的还是挠性的。在低于Tg的温度下，分子链没有足够的能量存在以允许它们四处移动。这里，由于短链长度、分子基团从链分叉并互锁和/或由于刚性主链结构，聚合物分子基本上锁定到刚性无定形结构中。当施加热时，聚合物分子获得一些能量并且可以开始移动。在某一时刻，热能将无定形刚性结构改变为挠性结构，并且分子围绕彼此自由移动。这种转变点称作玻璃化转变温度。
[0007]弹性体组合物是不熔融的无定形聚合物(不同于当施加热时将熔融的结晶聚合物)；但是它确实经历结构变化(从刚性到挠性)，这在树脂的热容量方面产生变化。高于Tg，橡胶状挠性聚合物将具有更高的热容量。因此，在许多应用中，聚合物组合物需要高的玻璃化转变温度。
[0008]高Tg树脂可以通过增加树脂的分子量来制备。此外，高分子量树脂也正面地影响所得产物的抗冲击性和耐化学品性，因为分子量的增加增加了强度和劲度。然而，这些树脂与基础聚合物的相容性有限。为了减轻聚合物的不相容性，可以将改性剂添加到树脂中，但不设计成降低树脂的分子量。然而，较低分子量的树脂可能是重要的，特别是当易于加工重要时。因此，期望具有高芳香性、高Tg和低数均分子量("Mn")的烃聚合物改性剂(“HPM”)。
[0009]烃树脂也可用于粘合剂组合物中。苯乙烯类嵌段共聚物广泛用于制备用于各种用途(包括尿布组件)的热熔性粘合剂。这些苯乙烯类嵌段共聚物包括未硫化的弹性体嵌段共聚物，其中相应的单体结构部分以具有一般构型A
‑
B
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A的交替序列排列。在这种构型中，A是衍生自苯乙烯的非弹性体嵌段，通常称为苯乙烯类“端嵌段”，B是衍生自例如异戊二烯和/或丁二烯的弹性体聚合物嵌段，通常表示为例如异戊二烯或丁二烯"中间嵌段"。这种类型
的嵌段共聚物也可以描述为具有衍生自例如异戊二烯或丁二烯的支化的聚合中间嵌段，在每个支链的末端具有聚苯乙烯末端嵌段。所述端嵌段提供必要的内聚强度(cohesive strength)，并且还增加粘合剂的高温性能。然而，众所周知，将低芳香性的增粘树脂和/或增塑油与基于苯乙烯类嵌段共聚物的热熔性粘合剂结合可导致粘合剂的内聚强度和耐高温性降低。
[0010]因此，仍需要具有高芳香性、高Tg和低数均分子量("Mn")的烃聚合物改性剂(“HPM”)，其可用于各种应用，包括橡胶组合物和粘合剂。

技术实现思路

[0011]专利技术概述
[0012]本文描述了用于各种应用的烃聚合物改性剂。所述烃聚合物改性剂包含环状组分，具有由以下两个方程式限定的玻璃化转变温度和芳香性含量：(1)Tg≥95
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2.2
×
(％H Ar)；和(2)Tg≥
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53+(0.265
×
Mn)，并且所述烃聚合物改性剂中的芳族质子含量大于六(6)摩尔百分率(摩尔％)，其中Tg是改性剂的以℃表示的玻璃化转变温度，％H Ar表示所述烃聚合物改性剂中的芳族质子含量，Mn表示所述烃聚合物改性剂的数均分子量。
[0013]在一个方面中，所述环状组分是环戊烯、环戊二烯、双环戊二烯、环己烯、1,3
‑
环己二烯、1,4
‑
环己二烯、甲基环戊二烯和/或二(甲基环戊二烯)。在一个方面中，所述烃聚合物改性剂按约10重量％至约90重量％的量包含所述环状组分。在一个方面中，所述烃聚合物改性剂按约25重量％至约80重量％的量包含所述环状组分。在一个方面中，所述环状组分选自双环戊二烯、环戊二烯和甲基环戊二烯。在一个方面中，所述环状组分是环戊二烯。
[0014]在一个方面中，所述烃聚合物改性剂按约10重量％至约90重量％的量包含双环戊二烯、环戊二烯和/或甲基环戊二烯。在一个方面中，所述烃聚合物改性剂按约25重量％至约80重量％的量包含双环戊二烯、环戊二烯和/或甲基环戊二烯。在一个方面中，所述烃聚合物改性剂按约0.1重量％至约15重量％的量包含甲基环戊二烯。在一个方面中，所述烃聚合物改性剂按约0.1重量％至约5重量％的量包含甲基环戊二烯。
[0015]在一个方面中，烃聚合物改性剂还包含芳族组分。在一个方面中，所述芳族组分选自烯烃
‑
芳族化合物、取代的苯或芳族馏分中的一种。在一个方面中，芳族组分是芳族馏分。在一个方面中，所述烃聚合物改性剂按约10重量％至约90重量％的量包含所述芳族组分。在一个方面中，所述烃聚合物改性剂按约20重量％至约75重量％的量包含所述芳族组分。
[0016]进一步提供了包含这里提供的烃聚合物改性剂的粘合剂。在一个方面中，所述粘合剂按约0.1重量％至约99.5重量％的量包含烃聚合物改性剂。进一步提供的是按约0.1重量％至约99.5重量％的量包含烃聚合物改性剂的密封剂。还提供的是按约0.1重量％至约99.5重量％的量包含烃聚合物改性剂的膜。本公开内容范围内的粘合剂、密封剂和膜不包括与充气和非充气轮胎和车轮相关或用于充气和非充气轮胎和车轮的那些。
[0017]此外，这里提供了制备本专利技术烃聚合物改性剂的方法，包括以下步骤：在存在或不存在溶剂的情况下和在约265℃至275℃的反应温度下聚合环状化合物的进料料流约一(1)小时至约三(3)小时。
附图说明
[0018]图1是本专利技术HPM、对比树脂和现有技术弹性体组合物的Tg和％HAr关系的图。
[0019]图2是本专利技术HPM、对比现有技术烃聚合物添加剂和现有技术对比弹性体组合物的Tg和Mn关系的图。
具体实施方式
[0020]这里提供了具有大于六摩尔百分比(6摩尔％)的芳族质子(％H Ar)含量并由下式表示的烃聚合物改性剂：(1)Tg≥95
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2.2
×
(％H Ar)和(2)Tg≥
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53+(0.265
×
Mn本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含环状组分的烃聚合物改性剂，其中所述烃聚合物改性剂具有由Tg≥95
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2.2
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(％H Ar)且Tg≥
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53+(0.265
×
Mn)表示的玻璃化转变温度和数均分子量以及大于6摩尔％的芳族质子含量(％H Ar)，其中Tg是以℃表示的玻璃化转变温度，％H Ar是所述烃聚合物改性剂的芳族质子含量，Mn表示所述烃聚合物改性剂的数均分子量，和所述环状组分选自来自石油精炼料流的馏分和/或C4、C5或C6环状烯烃及其混合物。2.权利要求1的烃聚合物改性剂，其中所述环状组分是环戊烯、环戊二烯、双环戊二烯、环己烯、1,3
‑
环己二烯、1,4
‑
环己二烯、甲基环戊二烯和/或二(甲基环戊二烯)。3.权利要求1的烃聚合物改性剂，其中所述烃聚合物改性剂按约10重量％至约90重量％的量包含所述环状组分。4.权利要求1的烃聚合物改性剂，其中所述烃聚合物改性剂按约25重量％至约80重量％的量包含所述环状组分。5.上述权利要求中任一项的烃聚合物改性剂，其中所述环状组分选自双环戊二烯、环戊二烯和甲基环戊二烯。6.上述权利要求中任一项的烃聚合物改性剂，其中所述环状组分是环戊二烯。7.权利要求1的烃聚合物改性剂，还包含芳族组分。8.权利要求7的烃聚合物改性剂，其中所述芳族组分选自烯烃
‑
芳族化合物、取代的苯或芳族馏分中的一种。9.权利要求8的烃聚合物改性剂，其中所述芳族组分是烯烃芳族化合物。10.上述权利要求中任一项的烃聚合物改性剂，其中所述烃聚合物改性剂按约10重量％至约90重量％的量包含双环戊二烯、环戊二烯和/或甲基环戊二烯。11.上述权利要求中任一项的烃聚合物改性剂，其中所述烃聚合物改性剂按约25重量％至约80重量％的量包含双环戊二烯、环戊二烯和/或甲基环戊二烯。12.上述权利要求中任一项的烃聚合物改性剂，其中所述烃聚合物改性剂按约0.1重量％至约15重量％的量包含甲基环戊二烯。13.上述权利要求中任一项的烃聚合物改性剂，其中所述烃聚合物改性剂按约0.1重量％至约5重量％的量包含甲基环戊二烯。14.上述权利要求中任一项的烃聚合物改性剂，其中所述芳族组分包含以下式I的烯属
‑
芳族化合物其中R1和R2彼此独立地表示氢原子、烷基、烯基、环烷基、芳基或芳烷基，例如1H
‑
茚；1
‑
甲基
‑
1H
‑
茚；烷基茚；5
‑
(2
‑
甲基丁
‑2‑
烯基)
‑
1H
‑
茚；5,6,7,8
‑
四氢
‑
1H
‑
环戊二烯并萘；4
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：