[发明专利]一种端环氧基聚硫橡胶改性SIS及其制备方法和在胶粘剂中的应用

说明书

本发明公开了一种端环氧基聚硫橡胶改性SIS及其制备方法和在胶粘剂中的应用。改性SIS的制备过程：通过阴离子聚合得到含活性端基锂的苯乙烯‑异戊二烯嵌段共聚物溶胶，苯乙烯‑异戊二烯嵌段共聚物溶胶采用端环氧基聚硫橡胶偶合，即得端环氧基聚硫橡胶改性苯乙烯‑异戊二烯嵌段共聚物；该聚合物保留了苯乙烯‑异戊二烯嵌段聚合物原有的机械性能，且赋予了聚硫橡胶低温柔顺性、耐候和耐老化性，同时提高了苯乙烯‑异戊二烯嵌段聚合物的极性，给予了改性苯乙烯‑异戊二烯嵌段聚合物与极性材料之间的亲和性和粘接性，作为胶粘剂材料应用，内聚力增大，粘接强度得到提高。

技术领域

本发明涉及一种改性SIS橡胶材料，特别涉及一种端环氧基聚硫橡胶用作阴离子聚合物SIS的偶合剂制备端环氧基聚硫橡胶改性SIS的方法，还涉及端环氧基聚硫橡胶改性SIS作为胶粘剂材料的使用，属于改性SIS橡胶技术领域。

背景技术

传统的苯乙烯-异戊二烯嵌段聚合物(SIS)有线型和星型结构，线型结构的有中国石油化工总公司巴陵石化公司合成橡胶事业部生产的SIS(SIS-1209)等；星型结构的聚合物所用的偶合剂有四氯化硅、烷氧基硅烷等作为活性锂聚合物的偶合剂，如型号有SIS-1106等。这类苯乙烯-嵌段异戊二烯嵌段聚合物均属于非极性化的，主要用作鞋材料或粘合剂等。如SIS 1106等所用的偶合剂主要二氯二甲基硅烷等。但这种用低分子极性物质来改性的聚合物作为粘合剂具有附着内聚力低等弱点。作为通用非极性SIS的应用，如中国专利(CN101864259A)公开了一种车灯粘接用SIS热熔胶及其制造方法，其组分包括SIS热塑性弹性体、增塑剂、增粘剂、填料、抗氧剂、蜡和偶联剂，另外还加入改性剂聚苯撑氧低聚物。又如在中国专利(CN105086893A)公开了一种医用热熔胶，其包括按重量份计的以下原料：SIS与PEG的接枝产物30-70份，环烷油10-20份，抗氧化剂1-5份，氢化石油树脂30-60份，SAP#5-10份。上述SIS的制备的热熔胶属低端产品，粘接内聚层内聚力低，不适合作结构性粘接剂。然而，当SIS分子链中引入极性基团后，其极性发生改变并具有功能化，能够增强改性后的SIS与极性材料的附着力和相溶性。即极性化改性后的SIS应用领域扩大。中国专利(CN03118381.6)公开了一种极性化的SDS及其制备方法，具体介绍了一种四嵌段共聚物，结构为“SDSM”，其中S代表聚苯乙烯嵌段，D可以为聚异戊二烯嵌段，M代表极性嵌段，极性嵌段由化学通式为：CH₂CHC(CH₃)COO(C_nH_2n+1)，其制备方法是在SDS生产过程中，在第三段聚合后，在得到的SDS三嵌段活性聚合物中，加入可进行活性聚合的极性单体继续进行聚合，从而制得末端含一段极性单体链段的极性SDS。该极性化SDS为嵌段共聚物，极性单体的含量可任意控制，用作胶粘剂，可大大提高其对极性材料之间的粘接性能，同SIS相比，剥离强度可提高50％以上。

传统分子链末端为硫醇的聚硫橡胶是一种橡胶，聚硫橡胶硫化后具有低温柔顺性、耐溶剂性、应力松弛及耐候、耐老化性好等优点，主要用于制造输油胶管、汽车油箱、密封垫、机场跑道和建筑物的变形收缩缝、印刷胶辊、密封圈、密封粘合剂等。是由二卤代烷与碱金属或碱土金属的多硫化物缩聚而得的合成橡胶。液态聚硫橡胶依据分子链末端硫醇与金属氧化物缩合或与环氧基的低聚物开环交联而固化成型，但液体聚硫橡胶不能用作阴离子聚合活性锂的偶合剂。至目前，环氧化聚硫橡胶用作阴离子聚合物SIS分子链中端改性技术的文献还没有见报到。

发明内容

针对现有的低分子化合物用来改性阴离子SIS聚合物存在的不足，本发明第一个目的在于提供了一种端环氧基聚硫橡胶改性苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物，该聚合物保留苯乙烯-异戊二烯嵌段聚合物的原有的机械性能，且赋予了聚硫橡胶低温柔顺性、耐候和耐老化性，同时提高了苯乙烯-异戊二烯嵌段聚合物的极性，给予了改性苯乙烯-异戊二烯嵌段聚合物与极性材料之间的亲和性和粘接性，内聚力增大，粘接强度得到提高。

本发明第二目的在于提供一种步骤简单、低成本制备所述端环氧基聚硫橡胶改性苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的方法。