[发明专利]抗冲击高聚物组合物

说明书

本发明涉及抗冲击高聚物组合物。

热塑性聚酰胺，如尼龙6，6及聚酯，如聚（对苯二甲酸1，4丁二醇酯）（PBT）及聚（对苯二甲酸乙二醇酯）（PET）是一类在强度及硬度特性上达到很好的均衡的材料。这使得它们成为有用的结构材料。但是，针对某一种特殊应用，一个热塑性聚酰胺或热塑性聚酯或许不能提供所需要的各种特性的综合。因此，校正这种缺点的方法是令人感兴趣的。

热塑性聚酰胺及聚酯的一个最大缺点是它们的抗冲击性很差，尤其是干燥时。一个能达到改善热塑性塑料的抗冲击的特别有吸引力的方法是将它和另外一种聚合物混合。这是已经熟知的，硬塑料常常可以加入一不溶混的低模量橡胶来改变它的抗冲击特性。但是，一般来说，靠聚合物的物理混合来增强聚酰胺及聚酯并不是一条成功之路。这是由于不能溶混的聚合物之间，具体表现出来的相互胶粘性很差。结果是混合组分区域间的界面变成极为薄弱的区域，产生自然变形，这就容易造成机械断裂。

内行熟知，氢化苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物具有许多特性，这些特性正是改善塑料耐冲击所需要的。它们具有低的玻璃化转折点，即低模量的橡胶态，这是为韧化所必需的。由于它们只含很少不饱和度，它们可以和加工温度高的塑料混合而不致降解。另外，它们与其它橡胶相比是独特的，在整个使用和加工条件下它们都含有微相分离的嵌段。这种微相分离的结果造成物理交连，使固体或熔融态都具有弹性。这种内部应力机理常被用来改善塑料耐冲击以达到韧性的目的。此外，在正确条件下，嵌段共聚物在加工时的熔融弹性能使它和另外一个聚合物分散得非常细小而形成稳定的，相互渗透的，共连续相的结果。一种稳定的，很细小的分散体系在橡胶改性的塑料中是很有用的。

氢化的苯乙烯及丁二烯的嵌段共聚物是有效的塑料抗冲击改性剂，这可以从它们被广泛用来改善聚烯烃及聚苯乙烯得到证明。这些混合物，界面间的胶粘力大得足够达到韧性的目的。

虽然氢化嵌段共聚物确实具有许多塑料冲击改性所需要的性质，但它们与其它许多结构上不相同于苯乙烯或氢化丁二烯的材料的改性有所不同。这些氢化嵌段共聚物与不相似的塑料的混合常常由于缺乏界面胶粘性而不够坚韧。

为达到氢化嵌段共聚物和一种不同材料之间的界面胶粘性的一种方法是将一个能与不同材料互相作用的官能团化学连接到氢化嵌段共聚物上。这种相互作用包括化学反应，氢键和偶极-偶极相互作用。

美国专利说明4，174，358公布了一大范围的低模量聚酰胺改性剂。然而这个专利说明没有透露或提出改性苯乙烯和丁二烯嵌段胺共聚物的反应。

以前已经提到过加入一种改性的嵌段共聚物，可以增加聚酰胺和聚酯的抗冲强度。美国专利说明4，427，828和国际公开申请第W083/00492号发表了热塑性聚酰胺或聚酯与改性的嵌段共聚物的混合物。特别是该嵌段共聚物是一部分经所谓“ENE”反应接上酸酐集团的氢化单乙烯基芳环类/共轭二烯。因为ENE反应以聚合物主体的不饱和性作为反应点，而这种改性嵌段共聚物的反应点很少。为了获得在聚合物主体上的官能团达到有利程度，必须存在相当数量的残余不饱和性，如果聚合物主体的所有双键都被消除了，则ENE反应不能进行。这种方法的结果是得到一种含有很高不饱和度的改性的嵌段共聚物，它可有效地改善加工温度很高的热塑性聚酰胺和聚酯的耐冲击性。

前述工艺中叙述过的ENE方法导致了改性聚合物产品。它在聚合物主链对双键为烯丙基的位置上被取代了。这个反应能够用顺丁烯二酸酐来说明如下：

a.对主链的不饱和键

b.对乙烯的不饱和键

这里，a代表通过在聚合物主体的主链上的双键进行加成，b代表通过一个支链上的双键进行加成。加成和异构化后，取代位置是烯丙基的双键的碳上。

烯丙基被取代的聚合物。由于其热不稳定性而易于热分解。人们已经了解了这种技艺，即烯丙位取代物可以经历一个称之为返ENE反应。见B.C.Trivedi，B.M.Culberson的《顺丁烯二酸酐》（纽约Plenum出版1982）第172～173页。

进而，因为ENE反应在聚合物主体中需要有合理的不饱和量。正如先前讨论的，得到的功能化共聚物产品将有相当数量的残余不饱和性，并且对氧化作用存在固有的不稳定性。

根据现在的发现，改性嵌段共聚物在仲碳或叔碳位上被取代，可用如下反应例子来说明：

取代的嵌段共聚物结构完全由官能团在聚合物骨架上的位置来决定的。事实上在仲碳或叔碳位上给出的嵌段共聚物具有较大程度的热稳定性。

相应地，本发明提供了抗冲击聚合物组合物。它包括：