α-甲基苯乙烯和对-甲基苯乙烯的共聚物的制备方法技术

本发明专利技术是α－甲基苯乙烯和对甲基苯乙烯的共聚物，该共聚物的环球法（Ｒｉｎｇ＆Ｂａｕ）软化点高于１４０℃，玻璃化温度高于１００℃到１１０℃，重均分子量（ＭＷ）低于１５０００，分子量分布大约为２到３，这些共聚物用于粘合剂，密封填料和模塑料，特别是用在压敏粘合剂中，作为具有芳烃和脂肪烃嵌段的热塑性嵌段共聚物的补强树脂或改性树脂．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于 -甲基苯乙烯(简写AMS)和对-甲基苯乙烯(简写PMS)的共聚物，可用于粘合剂，密封填料和模塑料。苯乙烯树脂共聚物在现有技术中已有所叙述，美国专利，2302464专利中就是关于在链上具有 碳原子的苯乙烯共聚物，如 -甲基苯乙烯，和在侧链上具有伯碳原子的苯乙烯共聚物如PMS。该专利的共聚物是在室温下，把单体的混合物加到载体上制得的。然而，通过加热单体混合物，使单体混合物受光的作用，或使用有催化活性的氧化剂，如臭氧和过氧化苯甲酰，可加速共聚物的生成。还知道 -甲基苯乙烯和乙烯基甲苯符单体可以共聚，生成环球法(Ring & bau)软化点范围从10℃到130℃的共聚物，例如，美国专利，3，000，868专利中提出25%到30%的 -甲基苯乙烯和75%到65%的乙烯基甲苯的共聚物，其环球法软化点从100℃到130℃，又倒在美国专利，3，640，981专利中给出了40%到60%的 -甲基苯乙烯和60%到40%的乙烯基甲苯共聚物，该共聚物的环球法软化点从100℃到130℃。在美国专利，3630981，3956250和4063011专利中给出了 -甲基苯乙烯和乙烯基甲苯的其它共聚物，这些共聚物的环球法软化点低于100℃。尽管在前面的现在技术中没有明确说明，但是乙烯基甲苯的单体一般是指适于商业应用的乙烯基甲苯混合物，这里选择的乙烯基甲苯混合物是由大约60%的间位异构体和35%的对位异构体的混合物组成。最近，已经找到了制备纯的或基苯纯的乙烯基甲苯异构体的新方法。因此，目前乙烯基甲基或甲基苯乙烯异构体混合物是可用的，其中对位异构体的存在量从85%到99%(重量)，间位异构体的存在量低于15%和微量存在的邻位异构体。美国专利，4，306，049专利中采用直接聚合这样的甲基苯乙烯的异构体混合物来生产聚合物，聚合物的玻璃化转高温度高于105℃维卡(Vicat)软化点至少108℃，以及分子量至少30，000。本专利提供了带有其它乙烯基单体如 -甲基苯乙烯的异构体混合物的无规共聚物。这些现有技术中的共聚物已经用于粘合剂，如用在压每粘合剂中，可是他们应有一定的缺欠。现在技术中共聚物的环球法软化点不高，即不高于140℃，因此，在高温下，含有这些共聚物的粘合剂的粘合强度降低。现有技术中共聚物的分子量太高，即分子量为30，000或更高。这样的共聚物通常不能与芳烃末端嵌段的垫塑性嵌段共聚物共存，因此，他们形成第三分散相，有害地影响现有技术中的共聚物和含有芳烃的嵌段共聚物两者组成的粘合剂的粘合性，而且第三分散相在贮藏期间成为分散的。这里所使用的垫塑性嵌段共聚物指的是具有芳烃和脂肪烃嵌段的嵌段共聚物。这些在现有技术中常用的共聚物的玻璃化转高温度(T)比聚苯乙烯低，即玻璃化转高温度低于100℃。这样的共聚物将降低芳烃嵌段的热塑性嵌段共聚物的玻璃转化温度。同样，现有技术中的共聚物对含有垫塑性嵌段共聚物的鞋底，地板浇口，玩具和橡皮圈上有同样的影响。根据本专利技术给出 -甲基苯乙烯-对-甲基苯乙烯的共聚物，其中对-甲基苯乙烯单体是邻、间，对甲基苯乙烯的异构体混合物，混合物中要至少有85%的对位异构体，低于15%的间位异构体和微量存在的邻位异构体。聚合物的玻璃转化温度(T)高于100℃到110℃其特征在于共聚物中含有从大约25%到大约75% -甲基苯乙烯和以大约75%到约25%的对-甲基苯乙烯，以及具有环球法软化温度高于140℃，重均分子量(MW)低于15000，分子量分布约2到3，分子量分布是重均分子量除以数均分子量，即MW/Mn。较好的共聚物含有从约49%到约60%的 -甲基苯乙烯和从约60%到约40%的对-甲基苯乙烯。较好的环球法软化点高于150℃，以及重均分子量MW从约5000到10000。最好的，环球法软化温度约从152℃到170℃，且重均分子量MW从约5000到低于10000。较好的共聚物的分子量分布低于3，最好的共聚物的分子量分布约2.5到低于3。典型的，共聚物的重复结构单元从50到100。较好的玻璃软化温度T大于100℃到约170℃。本专利技术的共聚物是通过处理 -甲基苯乙烯和邻、间、对甲基苯乙烯异构体混合物来制得的，其异构体混合物中各异构体的比率为对位异构体至少占混合物的85%，间位异构体低于混合物的15%，以及邻位异构体以微量存在。聚合反应是在惰性溶剂中，以汽态三氟化硼(BF3)为催化剂，温度从-10℃到约30℃条件下进行的。一般情况下，异构体混合物中，邻位异构体的存在量约0.05%，较好的对位异构体至少占混合物的95%，以及间位异构体低于混合物的5%。典型的例子，催化剂BF3约从0.15%到0.25%，以所用的单位重量为基准。一般使用稍微过量的BF3来完成反应。在现有技术中，任何有催化活剂的BF3络合物可用来代替BF3是众所周知的。例如，三氟化硼的络合物。适合的溶剂是商业上可获得的轻芳烃石油溶剂。在溶剂中，单体的浓度是不重要的，单体的浓度控制要由实际情况具体考虑，如聚合反应温度， -甲基苯乙烯-对甲基苯乙烯共聚物的粘度及聚合所使用的设备的能力等都做为考虑的因素。因此，从实际的观点出发，在溶剂中单体上限大约60%重量。异构体的混合物也可含有微量杂质和其它物质。典型的异构体的混合物的分析在美国专利，4306049专利列2中给出。异构体的混合物是用对应的乙基甲基的混合物催化脱氢制得的。依次由选择烷基化过程得到，这已在美国专利，4086287和4143084专利中给出。为了分离出各种付产品，脱氢工序前，乙基甲基的异构体的混合物可予先蒸馏工序。完成脱氢步骤后，可进一步蒸馏，从饱和母液中分离出甲基苯乙烯。在异构体的混合物中，对甲基苯乙烯的比率如此高，即对甲基苯乙烯至少占95%重量，以至于可基本上认为是对位异构体结构。 -甲基苯乙烯可从商业上获得，来源很多。在本专利技术的说明书中，所使用的所有份数和百分率，除特别说明外，都是以重量为基准的。 -甲基苯乙烯和对甲基苯乙烯共聚物使用于粘合剂，密封填料和模塑料中，例如，这些共聚物用于压敏粘合，结构粘合，装配粘合，片材模塑料，加压模塑料，注射模塑料，反应注射模塑料和挤压模塑料。特别是用于商业上获得的垫塑性嵌段共聚物树脂的补强和改性，这些垫塑性嵌段共聚物如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。在这里所使用的单体，当它涉及到垫塑性嵌段共聚物或涉及到共聚物的嵌段，链段或区域结构时，指的是单体的聚合物。例如，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯指的是聚苯乙烯-聚戊二烯-聚苯乙烯。同样地，苯乙烯嵌段，链段或区域结构指的是垫塑性嵌段共聚物中的聚苯乙烯嵌段，聚苯乙烯链段或聚苯乙烯区域结构。这样的嵌段共聚物用在粘合剂的制备中，特别是用于压敏粘合剂、鞋底、地板浇口、玩具、橡胶圈等的制备及类似物的制备。含有嵌段共聚物的压敏粘合剂可以通过任何普通方法制取。例如，粘合剂可以在一般的混合设备中混合配料来制备。又如在Sigma混合机中，在180℃下制得粘合剂。也可在溶剂中，用溶剂来处理配料制备粘合剂。如以甲苯为溶剂，在自动转鼓中制取粘合剂。下面例举一些实验例，从备方面来说明本专利技术。而他们并不限制本专利技术，特殊共聚物 -甲基苯乙烯-对甲基苯乙烯的改进，用 -甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个＊－甲基苯乙烯一对甲基苯乙烯共聚物，其中对甲基苯乙烯单体是邻、间、对甲基苯乙烯异构体的混合物，混合物中含有至少８５％的对位异构体，低于１５％的间位异构体和微量存在的邻间异构体，共聚物的玻璃转化温度高于１００℃到１１０℃，其特征在于共聚物含有从约２５％到约７５％的＊－甲基苯乙烯和从约７５％到约２５％的对甲基苯乙烯，环球法软化点高于１４０℃，重均分子量ＭＷ低于１５，０００，以及分子量分布约２到约３。

【技术特征摘要】
范围，可修改这些实施例。权利要求1.一个 -甲基苯乙烯一对甲基苯乙烯共聚物，其中对甲基苯乙烯单体是邻、间、对甲基苯乙烯异构体的混合物，混合物中含有至少85%的对位异构体，低于15%的间位异构体和微量存在的邻间异构体，共聚物的玻璃转化温度高于100℃到110℃，其特征在于共聚物含有从约25%到约75%的 -甲基苯乙烯和从约75%到约25%的对甲基苯乙烯，环球法软化点高于140℃，重均分子量MW低于15，000，以及分子量分布约2到约3。2.根据权利要求1中的共聚物，其中共聚物的环球法软化点高于150℃，重均分子量MW约5000到10000，以及分子量分布小于3。3.根据权利要求1中的共聚物，其中乙烯基甲苯的异构体混合物中含有至少95%的对位异构体和低于5%的间位异构体。4.根据权利要求1中的共聚物，其中共聚物的环球法软化点高于150℃，重均分子量MW约5000到约1000...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍洛哈，
申请(专利权)人：赫尔克里斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]