[发明专利]抑制嵌段共聚物附聚的方法

说明书

本申请参考于2005年1月14日提交的临时申请号60/644,194。所参考的临时申请的全部公开内容在此引入供参考。

发明背景

发明领域

[0001]本发明涉及在嵌段共聚物使用之前通过用可降解偶联剂将该嵌段共聚物反向偶联而抑制其附聚的方法。更具体地说，本发明涉及用于储存、运输和/或使用的嵌段共聚物的制备方法，该方法能抑制嵌段共聚物储存和运输期间通常发生的附聚并在使用之前不需要对该共聚物的脱附聚。

技术背景

[0002]以前，在商业方法中呈可用形式的嵌段共聚物的制备和运输具有困难。为了在制造工艺中运输和使用，通常将嵌段共聚物干燥成粒料、碎片或捆束形式。运输到除偶联部位以外的任何部位，如制造工艺的部位。在一个应用中，因为某些嵌段共聚物通常具有蜡状特性，所以粒料或碎片在运输期间可能附聚在一起形成硬块。这些硬块在没有进一步加工的情况下通常不能用于最终方法，并且必须进行破碎。这给制造工艺增加了附加的步骤并且降低效率和添加成本。在另一个应用中，某些嵌段共聚物可以具有液体特性，而具有非液体特性的嵌段共聚物由于在运输方面的优点而是需要的。

[0003]例如，嵌段共聚物如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物通常用于沥青的制造；然而，沥青制造商不纤维必须将附聚的共聚物破碎，或通常在附聚的聚合物用于制造工艺之前不让设备将它们破碎。此外，附聚的聚合物不像在制造工艺中那样容易溶解。

[0004]乙烯基芳族烃和共轭二烯如苯乙烯和丁二烯的直链嵌段共聚物的制备是为人熟知的。涉及用苯乙烯和丁二烯制备直链嵌段共聚物的一个最先的专利是美国专利号3,149,182。嵌段共聚物结构和制备方法的一些其它变体自那以后也已经找到。

[0005]制备许多商业上重要的热塑性弹性体如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的一种方法是通过阴离子聚合进行。已存在三种不同类型的通过将苯乙烯-丁二烯共聚物阴离子聚合制备的共聚物：锥形嵌段、二/三嵌段和无规。在本发明中最有用的那些是二嵌段共聚物。

[0006]当在间歇式反应器中将烷基锂催化剂、苯乙烯和丁二烯混合时，通常形成锥形或阶梯嵌段苯乙烯-丁二烯共聚物。当在连续反应器中进行阴离子聚合时，通常形成无规苯乙烯-丁二烯共聚物。

[0007]当在半间歇式反应器中通过连续添加单体进行聚合时，通常形成二嵌段或三嵌段苯乙烯-丁二烯共聚物。因为烯丙基锂端基的″活性″本性的稳定性，可以制备结构和性能迥然不同的丁二烯-苯乙烯共聚物。

[0008]例如，在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(S-B-S)三嵌段共聚物中，橡胶性的软嵌段B在两个硬嵌段S之间。硬和软嵌段的排列产生商业上有用的性能。这些共聚物具有两个相、两个玻璃化转变温度并且特征在于高的原始强度、完全的溶解性和可逆的热塑性。S-B-S三嵌段共聚物如下制备：首先将苯乙烯聚合形成S嵌段，接着将丁二烯聚合形成一半B嵌段。然后，添加二官能化偶联剂以通过B嵌段将活性聚合物链连接以使B嵌段增长两倍并形成三嵌段共聚物。

[0009]还开发了由多嵌段苯乙烯-丁二烯共聚物制成的热塑性弹性体。具有应用性的嵌段共聚物的类型之一是三嵌段共聚物，其具有B-S-S-B嵌段排列，其中S嵌段是苯乙烯嵌段，B嵌段是丁二烯嵌段。一个商品化实例是Stereon210，它是由锥形S-B-二嵌段形成的二嵌段共聚物组合物。Stereon210含有大约10％经热偶联的B-S-S-B嵌段排列并且具有小于10wt％的乙烯基含量。Stereon210共聚物具有20p.s.i.或更少的拉伸强度。

[0010]在美国专利申请公开号2003/0187137中，Handlin公开了由四个具有S₁-B₁-S₂-B₂嵌段排列的交替嵌段构成的直链氢化的四嵌段共聚物，其中：两个聚合物嵌段B₁和B₂是氢化的丁二烯单体，其中包含在未氢化聚合物嵌段中的烯属不饱和双键的至少90％被氢化；并且两个聚合物嵌段S₁和S₂包含单烯基芳烃单体，如苯乙烯单体。这些四嵌段共聚物具有2,000p.s.i.-3,000p.s.i的拉伸强度。