[发明专利]嵌段共聚物及以其制得的聚合物组成物

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性自由基聚合的嵌段共聚物，特别是指一种包含环氧基的嵌段共聚物，及一种以其制得的聚合物组成物。

背景技术

由于聚合物组成物的应用领域愈来愈广，而随着不同产业的需求，对于聚合物性质也有不同的要求，于是人们不断地开发各种新型聚合物，以结合不同种类的树脂的混合型聚合物备受关注，因为混合型聚合物可结合各成分树脂的特性，例如成本较低、机械强度较高或可生物分解等等的优点，因此可以更适合各种不同的特定用途。

例如，使用包含苯乙烯-丙烯腈-丁二烯聚合物(ABS)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的混合型聚合物，取代纯苯乙烯-丙烯腈-丁二烯聚合物，就可以减少昂贵聚合物的使用量，以达到降低成本的目的。又譬如使用包含聚乳酸(PLA)与苯乙烯(PS)的混合型聚合物取代纯苯乙烯聚合物，不但可以减少石油资源的使用以减少碳排放，而且PLA为生物分解性聚合物，故还具有减少污染等优点。此外，聚酯类聚合物，例如对聚苯二甲酸乙酯(PET)等常被用于瓶装饮料，若能回收并与其他聚合物混合，进而成为一有用的成形材料，一方面可减少垃圾产生量，一方面又具有经济效益。

但，因为不同聚合物的化学结构及特性不同，导致混合型聚合物中的不同种类的聚合物间会有相容性问题，所以相容化剂的开发技术，已成为此领域发展的关键重点。

例如，目前已知技术的一种做法是在苯乙烯系聚合物与脂肪族聚酯的混合聚合物中添加包含不饱和酸缩水甘油酯单体单元的乙烯系共聚合体作为相容化剂，不过由于此种相容化剂属无规共聚合体而非嵌段共聚合体，且并非使用活性自由基聚合法合成，其分子量分布较宽，因此其所制得的混合聚合物组成物的机械性质不符合业界实际需求。

此外，尚有在苯乙烯(styrene)系聚合物与聚乳酸系聚合物的混合聚合物中添加苯乙烯系-(甲基)丙烯酸酯系嵌段共聚合体作为相容化剂的做法。

然而，上述方法中的相容化剂仅是通过不同的嵌段与各成分聚合物间的亲和性而发挥相容化效果，相容化剂与各成分聚合物间并没有化学键结，因此，其所制得的混合聚合物组成物的机械性质，例如冲击强度，相较于未加相容化剂的混合聚合物组成物虽然有所提升，但仍有可改善的空间，而且，上述做法仅限于苯乙烯系聚合物与聚乳酸系聚合物所形成的混合系聚合物，应用范围受到局限。

因此，目前仍有需要发展出一种能提升不同聚合物组分间相容性的相容化剂，以及一种以其制得的机械性质佳的聚合物组成物。

发明内容

有鉴于本申请发明人发现聚合物组成物的机械性质，与其所组成的不同种类的聚合物组分是否能混合均匀有极大的关系，也就是说，不同种类的聚合物组分间的相容性会影响到聚合物组成物的机械性质，因此，发明人便从所使用的相容化剂着手，而经多次研究发现，当该相容化剂的分子量分布指数介于1.0至2.0之间，且其环氧当量介于1,000克/当量至20,000克/当量之间时，则在相同的剂量下，制得的聚合物组成物的冲击强度能有大幅度的提升。

因此，本发明的第一目的是提供一种能提升不同聚合物组分间相容性的嵌段共聚物。

于是，本发明嵌段共聚物包含第一嵌段及第二嵌段，该第一嵌段包含具有环氧基的单体单元且该第一嵌段包含丙烯酸酯系单体单元，或甲基丙烯酸酯系单体单元，或丙烯酸酯系单体单元与甲基丙烯酸酯系单体单元的组合；该第二嵌段包含苯乙烯系单体单元，且该嵌段共聚物的环氧当量介于1,000克/当量至20,000克/当量之间，其分子量分布指数介于1.0至2.0之间。

因此，本发明的第二目的是提供一种冲击强度佳的聚合物组成物。

本发明聚合物组成物包含以下组分：苯乙烯系聚合物、非苯乙烯系聚合物及如上所述的嵌段共聚物，且该非苯乙烯系聚合物是选自于能与环氧基反应的聚合物、甲基丙烯酸酯系聚合物、丙烯酸酯系聚合物，或所述聚合物的组合。

本发明的有益效果在于：本发明使用具有特定分子量分布指数及环氧当量范围的嵌段共聚物作为相容化剂，通过相容化剂中的环氧基，使不同种类的聚合物组分间的相容性更好，进而提升聚合物组成物的机械性质，故确实能达成本发明的有益效果。

附图说明

图1是一TEM图，显示以实施例11的聚合物组成物形成的试片的表面形态；

图2是一TEM图，显示以实施例15的聚合物组成物形成的试片的表面形态；

图3是一TEM图，显示以比较例12的聚合物组成物形成的试片的表面形态；及

图4是一TEM图，显示以比较例13的聚合物组成物形成的试片的表面形态。