[发明专利]高抗冲聚合物及其制备和使用方法

说明书

相关申请的交叉参考

无。

关于联邦资助研究或开发的声明

无。

缩微胶片附录的参考

无。

背景技术

技术领域

本发明涉及聚合引发剂。更具体地，本发明涉及用于制备乙烯基芳族聚合物的聚合引发剂。

背景技术

乙烯基芳族化合物(如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和环上取代的苯乙烯)的弹性体增强的聚合物具有广泛的商业用途。例如，弹性体增强的苯乙烯聚合物具有分散在整个苯乙烯聚合物基质中的交联弹性体的离散颗粒，这种弹性体增强的苯乙烯聚合物可以用于各种应用，包括：食品包装、办公用品、购买点标志和指示牌、家用器皿和消费品、建筑物保温材料和化妆品包装。通过将弹性体结合入苯乙烯基质中，使得很多的物理性质和机械性质(例如冲击强度)获得改进，人们将这些聚合物统称为高抗冲聚苯乙烯。

具体HIPS的效用取决于具有能提供材料适合于特定应用的机械性能、热性能和/或物理性质的一些组合的聚合物。这些性质一定程度上与在聚合物基质中结合高弹性材料的程度有关。聚合反应过程中的许多因素，例如聚合条件、单体浓度和引发剂会对聚合物的性质造成影响。引发剂是相对来说不稳定的分子，其作为自由基的来源，从而使得聚合反应得以进行。这些引发剂的性质(例如稳定性、反应活性)会对制得的聚合物的性质造成影响。因此，一直以来，人们需要能够制造具有使用者所需的性质的HIPS的聚合引发剂。

发明内容

本发明公开了一种方法，该方法包括使得接枝聚合引发剂与包含乙烯基芳族单体和弹性体的组合物在一定条件下接触，所述条件适合用来形成艾佐德冲击强度大于2.0英尺.磅/英寸的聚合物组合物。所述接枝聚合引发剂可以包括偕二过氧化物(gem-diperoxide)、过氧基缩酮或它们的组合。所述接枝聚合引发剂可以具有以下通式：

式中R¹，R²，R³和R⁴可以是相同的或者不同的，可以各自独立地包括烷基；芳基；它们的衍生物；或者它们的组合。所述接枝聚合引发剂可以包括三甲基取代的环己烷。所述过氧基缩酮可以包括1，1-二(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷。所述乙烯基芳族单体可以包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、环取代的苯乙烯、对甲基苯乙烯、二取代的苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、未取代的苯乙烯或者它们的组合。所述弹性体可包含共轭二烯单体、1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-丁二烯、2-氯-1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-丁二烯、2-氯-1，3-丁二烯、脂族共轭二烯单体、C₄-C₉二烯、丁二烯单体、二烯单体的均聚物、聚丁二烯或它们的组合。所述组合物还可以包含共聚单体。所述共聚单体可以包括：α-甲基苯乙烯；卤代苯乙烯；烷基化苯乙烯；丙烯腈；(甲基)丙烯酸与具有1-8个碳原子的醇的酯；N-乙烯基化合物；乙烯基咔唑，马来酸酐；含两个可聚合双键的化合物；或者它们的组合。所述接触可以通过以下方式进行：首先在组合物相转化之前第一次加入引发剂，然后在组合物相转化之后第二次加入引发剂。所述聚合组合物的接枝百分数可以大于80％。所述聚合组合物的膨胀指数可以大于16％。所述聚合组合物的重均分子量可以大于200千道尔顿。所述聚合组合物的Z均分子量可以大于400千道尔顿。该方法还可以包括使得所述聚合组合物形成艾佐德冲击强度大于2.0英尺.磅/英寸的制品。

本发明还描述了一种方法，该方法包括使得接枝聚合引发剂与乙烯基芳族单体和弹性体在一定的条件下接触，所述条件适合用来形成聚合组合物，所述接枝聚合引发剂包括过氧基缩酮。所述乙烯基芳族单体可以包括苯乙烯，所述弹性体可以包括聚丁二烯。所述过氧基缩酮可以包括1，1-二(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷。所述聚合组合物的接枝百分数可以大于80％。

本发明还公开了通过任意上述方法制造的制品。所述制品的艾佐德冲击强度可以大于2.0英尺.磅/英寸。

附图简要说明

为了更完整地理解本发明的内容及其优点，下面提供结合附图的以下简要说明和详细说明，其中相同的附图标记表示相同的部分。

图1是实施例1的样品1和2的固体百分数随时间变化的图。

图2是实施例1的样品3-5的固体百分数随时间变化的图。

图3是实施例3的样品的分子量(Mw)和z均分子量(Mz)的图。

图4是实施例5的样品的固体百分数随反应时间变化的图。