[发明专利]一种氢化五嵌段苯乙烯类热塑性弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氢化五嵌段苯乙烯类热塑性弹性体及其制备方法，氢化五嵌段苯乙烯类热塑性弹性体由苯乙烯‑b‑丁二烯‑b‑苯乙烯‑b‑丁二烯‑b‑苯乙烯五嵌段共聚物氢化得到，其制备方法是采用阴离子聚合方法通过分段聚合得到苯乙烯‑b‑丁二烯‑b‑苯乙烯‑b‑丁二烯‑b‑苯乙烯五嵌段共聚物溶胶，再通过氢化工艺得到；该氢化五嵌段苯乙烯类热塑性弹性体的流动性高及永久变形较小，同时机械性能良好。

技术领域

本发明涉及了一种苯乙烯类热塑性弹性体，特别涉及一种同时具有高流动性、永久变形小的氢化五嵌段苯乙烯类热塑性弹性体及其制备方法,属苯乙烯类热塑性弹性体技术领域。

背景技术

热塑性弹性体(TPE,Thermoplastic Elastomer)，又称热塑性橡胶(TPE,Thermoplastic Rubber)，是一种新型弹性体。主要包括聚烯烃热塑性弹性体(包括TPO和TPV)、苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚氨酯热塑性弹性体(TPU)等。苯乙烯类热塑性弹性体是最早研究的热塑性弹性体，也是目前世界上产量最大、发展最快、应用最广的一种热塑性弹性体。主要包括SBS、氢化SBS(SEBS)、SIS、氢化SIS(SEPS)。

传统的SEBS是聚苯乙烯(S)-氢化丁二烯(EB)-聚苯乙烯(S)构成的三嵌段聚合物。其中EB为乙烯和1-丁烯无规共聚的结构。SEBS与SBS、SIS相比，除具有良好的橡胶弹性外，还具有更优异的耐候性、耐氧化、耐油性、耐低温(-60℃仍保持良好的柔韧性)、耐高温(SEBS使用温度可达130℃,SBS、SIS使用温度不高于80℃)等性能。但由于聚苯乙烯(S)与乙烯和丁烯共聚物(EB)之间的溶解度参数之差较大，即使熔融温度高于聚苯乙烯熔点之上，相分离微区仍不易破坏，导致流动性不佳和加工性能不好。聚苯乙烯(S)硬段通过范德华力等非共价作用相互缔合形成物理交联点，常温下不仅起到固定软段(EB)的作用，还起到补强作用。当受到外力作用时，聚苯乙烯(S)由于链间相互作用而产生的物理交联点解离，造成分子链间的相对滑移，扯断永久变形较大。应用中存在尺寸稳定性较差的问题，直接影响到制品的加工、使用寿命和外观。

为了进一步优化SEBS的性能，许多研究人员进行了大量工作，对传统的SEBS进行改进，开发出多种具有不同特性的SEBS。

中国专利(CN 1392166A)中采用复合偶联剂，合成的聚合物即含有分子量较大的星型结构的苯乙烯类弹性体(SD)nA，又含有线型结构的苯乙烯类弹性体，如S-D-A-D-S。该方法合成的聚合物综合了用三步加料法生产的线型结构苯乙烯热塑性弹性体与用二步偶联法生产的星型结构苯乙烯类热塑性弹性体的优点。即具有较大的分子量，又具有较好的熔融流动性和溶解性能。

中国专利(CN 1865294A)中设计合成了一类饱和的苯乙烯类热塑性弹性体，结构表示为S-R-S其中S为聚苯乙烯段，R为苯乙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚段。制备方法为通过阴离子活性聚合引发苯乙烯/丁二烯合成加氢基础胶，然后加氢是聚合物上双键饱和。该聚合物和传统苯乙烯/丁二烯三嵌段共聚物SBS相比，具有更好的加工性能。

中国专利(CN 102702456A)中公开一种线性苯乙烯类热塑性弹性体的制备方法。具体公开为以苯乙烯类单体为硬段、共轭二烯烃类单体为软段，二者通过聚合反应而成，所述的苯乙烯类单体为4-甲基苯乙烯或者其与苯乙烯的混合物。该专利以4-甲基苯乙烯为硬段全部或部分替代了现有的苯乙烯类单体制备一种新型的线型结构苯乙烯类热塑性弹性体，其制备的产品分子量较大，平均分子量为50000-350000，且伸长率、拉伸强度、硬度以及熔体流动速率等物理机械性能相比于苯乙烯单体制备的产品均有明显提高。