[发明专利]一种两亲性高支化SIBS弹性体、制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯乙烯类热塑性弹性体，具体地，本发明涉及一种两亲性高支化SIBS弹性体及其制备方法。

背景技术

热熔压敏胶具有热塑加工性，在熔融状态下可以进行涂布，冷却固化后施加轻度指压即能快速粘结，同时又能够比较容易地剥离，不污染被粘物表面（如皮肤）。热熔压敏胶无有机溶剂，绿色环保，环境友好，提高了生产安全性。

传统的苯乙烯类热塑性弹性体，由于其独特的结构，非常适合于非金属材料和塑料制品的粘接，尤其作为热熔压敏胶，效果极佳。但SIS作为热熔压敏胶使用时，很容易氧化降解，熔体粘度随时间明显下降。SBS作为热熔胶在高温时分子很容易交联，熔体粘度升高。而通过将苯乙烯、丁二烯、异戊二烯三元共聚得到的嵌段共聚物SIBS则可以有效降低产品降解或交联问题产生。

但是，该二烯烃聚合物的冷留现象严重，且成型加工性能较差，严重影响了它的应用。而且，该二烯烃聚合物的极性较弱，与极性的基材如PVC和EVA的相容性较差，导致其与该基材的粘合性较差，影响了其作为压敏热熔胶的应用。

现有技术中，苯乙烯、异戊二烯和丁二烯嵌段共聚物及其制备方法很多，例如，CN1244541A公开了苯乙烯、异戊二烯和丁二烯嵌段共聚物的三种结构的制备方法。CN1640903公开了一类新的苯乙烯、丁二烯、异戊二烯三元嵌段共聚物及其制备方法。这种嵌段共聚物含有S-IB、S-IB-S和少量PS均聚物，其中S-IB为S和IB二段物(S为聚苯乙烯嵌段，IB为异戊二烯/丁二烯无规共聚物嵌段)，S-IB-S为S、IB、S三段物，其中所述S-IB二段物的分子量分布很宽。该聚合物具有优异的粘合性能、高伸长率、易于加工，适于直接注塑橡胶制品，特别适合作热熔压敏胶。

支化度的提高对苯乙烯类热塑性弹性体的粘合性能以及加工性能具有良好的改良作用，但是，现有技术中仅仅公开了如何通过阴离子聚合制得SIBS胶液，而没有涉及如何制得致密型、高支化SIBS弹性体成品。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种两亲性高支化SIBS弹性体，所述SIBS弹性体在具有热熔压敏性的前提下，具有高的支化度，加工性能优异，且通过功能化改性，提高了其与极性基材如PVC、EVA等基材的相容性。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种两亲性高支化SIBS弹性体，所述弹性体的主链为聚二乙烯基苯，支链的结构为：PS-PI-P(B/I)-PS-PEEGE-PEO或PS-PI-PS-PEEGE-PEO，其中PS表示聚苯乙烯嵌段，PI表示聚异戊二烯嵌段，P(B/I)表示丁二烯/异戊二烯无规共聚物嵌段，PEEGE表示聚1-乙氧基乙基-2,3-环氧丙醚嵌段，PEO表示聚环氧乙烷嵌段。

所述PS的含量为10~40重量%，例如10~20重量%、12重量%、16重量%、18重量%、22重量%、25重量%、32重量%、34重量%、38重量%，优选20~40重量%。两亲性高支化SIBS弹性体的拉伸强度与PS的含量有关。含有10~40重量%的PS的SIBS弹性体具有各种性能的最佳平衡。低于10重量份%，拉伸强度下降，高于40重量份%，SIBS弹性体显现出屈服点并呈现出塑性流动性。

所述两亲性高支化SIBS弹性体的数均分子量为7~50万，优选20~35万。数均分子量太高，粘度太大，不符合热熔压敏胶的应用要求。数均分子量太低，制备得到的热熔压敏胶的剥离强度太低。

所述两亲性高支化SIBS弹性体的分子量分布指数PD为1.05~1.47，例如1.08、1.12、1.15、1.23、1.26、1.28、1.35、1.39、1.42、1.46，优选1.08~1.20。

本发明所述两亲性高支化SIBS弹性体具有高的支化度，高支化度对于产品的加工应用有较好的改良作用，可以得到加工性能和粘合性能更好的热熔粘合剂。而且，SIBS弹性体支链尾端接有聚环氧乙烷嵌段，增强了SIBS的极性，可以有效提高SIBS弹性体与PVC、EVA的相容性。

本发明的目的之二在于提供一种如上所述的两亲性高支化SIBS弹性体的制备方法，所述方法包括如下步骤：

（1）制备活性种：在含有四氢呋喃的非极性烃类溶剂中，加入烷基锂引发剂，连续滴加二乙烯基苯，滴加时间为1~2分钟，反应，形成活性种；

（2）形成PS：在步骤（1）所述反应达到反应峰温后，加入苯乙烯单体，反应，形成聚苯乙烯嵌段；