[发明专利]经由甘油三酯的可逆加成-断裂链转移聚合的热塑性弹性体

说明书

本发明涉及一种热塑性嵌段共聚物，其包含至少一个PA嵌段和至少一个PB嵌段。所述PA嵌段表示包含单体A的一个或多个单元的聚合物嵌段，且所述PB嵌段表示包含单体B的一个或多个单元的聚合物嵌段，单体A是乙烯基、丙烯酸、二烯烃、腈、二腈、丙烯腈单体、具有反应性官能团的单体或交联单体。单体B是自由基可聚合甘油三酯或其混合物，通常呈植物或动物油形式。本发明还涉及一种制备热塑性嵌段共聚物或新型热塑性统计共聚物的方法，所述方法为：经由可逆加成‑断裂链转移聚合(RAFT)在自由基引发剂和链转移剂的存在下，使自由基可聚合单体与自由基可聚合甘油三酯或其混合物聚合。

本申请案要求2013年5月20日提交的美国临时专利申请系列号61/825,241的权益，该申请以引用方式整体并入本文中。

发明领域

本发明涉及一种新型热塑性弹性体组合物以及制造和在各种应用中使用它们的方法。具体来说，本发明涉及可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)用于制造新型的热塑性均聚物、热塑性弹性体嵌段共聚物和热塑性弹性体统计共聚物的成功应用。这些聚合物衍生自至少一种自由基可聚合甘油三酯或甘油三酯的混合物，其通常呈植物油、动物油或合成甘油三酯的形式。所述热塑性共聚物另外包括至少一种自由基可聚合单体。

发明背景

苯乙烯嵌段共聚物(SBC)，最显著的是杜邦(DuPont)的家族的那些例如苯乙烯-丁二烯型聚合物(例如，苯乙烯-丁二烯二嵌段，SB；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段，SBS)，历史上已经用于沥青和鞋类产业多年，并且还在包装、压敏粘合剂、包装材料等行业中具有市场。在这些市场中，SBS作为柏油改性剂的用途就材料性质而言是最大且最宽容的用途之一。

根据Global Industry Analysts,Inc在2011年1月的报告，到2015年，全球沥青市场将达到11840万公吨。沥青铺路产业占据沥青的最大终端用途市场部分。随着中国、印度和东欧的新兴市场的日益增长，在未来十年将愈加需要沥青来建造道路基础设施。对沥青的增长需求以及对改善的沥青材料/路面性能的需求为沥青改性剂创造了机会。

沥青的等级控制着铺路混合物在工作温度下的性能。在许多情况下，需要改变柏油的特性以改善其在低温下用于足够的抗裂性的弹性回复/延性以及增加其用于持续负载和/或高温下的抗车辙性的抗剪强度。柏油的物理性质通常用加入SBS聚合物来改性，以产生增强沥青铺路混合物性能的改善的沥青等级。在聚合物改性的沥青混合物中，大约80％的聚合物改性沥青使用SBS型聚合物。

在过去几年里，丁二烯(用于柏油改性的SBC聚合物的主要组分)的价格已经急剧增加。在2008年，用于沥青产业的SBS聚合物存在短缺。随着未来十年对液体沥青的渐增需求的预测，仍强烈需要成本有效的、环境友好的、可行的新型聚合物，其可以代替标准苯乙烯-丁二烯型改性剂用作沥青改性剂。

植物油已经被视为用于塑料产业的单体原料超过20年。来自植物油的聚合物已经获得日益增加的关注，因为由于传统的石化原料的环境和经济影响，公共政策制定者和类似的公司已经有兴趣替换它们。