[发明专利]由支化聚合物形成橡胶胶乳的方法

说明书

本发明涉及由以下任意支化聚合物形成的橡胶胶乳：衍生自烯基芳烃‑1,3‑二烯单体体系的支化嵌段共聚物和衍生自异戊二烯的支化聚异戊二烯均聚物。在实施方案中，聚合物的获得是通过在阴离子引发剂存在下于0‑100℃的温度进行聚合，接着与式(R¹O)₃Si‑Y‑Si(OR²)₃的多官能偶联剂偶联，其中R₁和R₂独立地为C₁‑C₆烷基，Y是C₂‑C₈亚烷基。获得的聚合物为具有高固体含量和低零切粘度的橡胶胶浆。所述橡胶胶浆对于制造可用于更多应用的胶乳很有价值。

相关申请

本申请要求2018年12月5日提交的美国临时申请No.62/775624和2019年8月21日提交的美国临时申请No.62/889785的优先权，通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及形成包含使用多官能偶联剂制成的支化聚合物的胶乳的方法。

发明背景

弹性体嵌段共聚物和均聚物对于众多终端用途是有价值的合成材料。具有聚合型共轭二烯嵌段的一或多个嵌段的均聚物和嵌段共聚物是这类材料的实例。实例包括苯乙烯嵌段共聚物如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物以及聚丁二烯和聚异戊二烯均聚物。通常使用阴离子聚合来制备具有较窄分子量分布的苯乙烯嵌段共聚物和聚异戊二烯。合成的聚异戊二烯也可以通过使用Ziegler Natta催化剂将异戊二烯聚合来生产。聚异戊二烯均聚物是合成的，主要为立构规整聚合物，其在分子结构和性能上与天然橡胶极为相似。聚合物最初是在有机溶液中产生的，随后将其凝固并干燥成固体橡胶，或转化成水性胶乳形式。

对于制备包含新型嵌段共聚物和均聚物的具有增强性能的改进胶乳和胶乳制品例如浸渍制品的方法有持续需求，且还需要进一步改进制备胶乳和由其形成的胶乳制品的方法的生产力。

发明概述

本发明的一个方面是制备橡胶胶乳和胶乳制品的方法，包括提供包含支化嵌段共聚物的橡胶胶浆和将橡胶胶浆乳化以形成橡胶胶乳。所述支化嵌段共聚物包含一或多个聚合物嵌段A和一或多个聚合物嵌段B且具有式(A-B)_m(R₁O)_3-mSi-Y-Si(R₂O)_3-n(B-A)_n。每个A嵌段独立地包含至少90摩尔％的烯基芳烃且重均分子量为9-15kg/mol；其中一或多个A嵌段占嵌段共聚物总重量的8-13重量％。每个B嵌段独立地是包含至少90摩尔％的一或多种1,3-二烯且重均分子量为75-150kg/mol的聚(1,3-二烯)嵌段。R₁和R₂独立地是H或C₁-C₆烷基，Y是C₂-C₈亚烷基，m和n独立地是值为1-3的整数。所述嵌段共聚物的偶联效率(CE)为至少40％、优选大于80％。

本发明另一个方面是制备橡胶胶乳和胶乳制品的方法，包括提供包含支化聚异戊二烯均聚物的橡胶胶浆和将橡胶胶浆乳化以形成橡胶胶乳。所述支化聚异戊二烯均聚物具有式(C)_m(R₁O)_3-mSi-Y-Si(R₂O)_3-n(C)_n，其中每个C段是独立地具有400-1000kg/mol、优选500-700kg/mol重均分子量的聚异戊二烯段。R₁和R₂独立地是H或C₁-C₆烷基；Y是C₂-C₈亚烷基；m和n独立地是值为1-3的整数。所述均聚物的偶联效率(CE)为至少40％、优选大于80％。

发明详述

以下术语用于本说明书并具有以下含义。

术语“活性的”用于描述在增长末端具有反应性碳阴离子中心的聚合物链。

术语“偶联效率”(CE)用于定量化由GPC测定的未偶联聚合物与偶联聚合物的比例。