高苯乙烯高乙烯基苯乙烯-丁二烯橡膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種聚合物，其具有至少以下特征：(a)含有4至6個(gè)苯乙烯單元的嵌段苯乙烯含量基于所述聚合物中的總苯乙烯含量是約27重量百分比至約50重量百分比；(b)乙烯基含量基于聚合的1,3-丁二烯總量是約30重量百分比至約80重量百分比；以及(c)苯乙烯含量基于聚合物的總重量是約40重量百分比至約70重量百分比。本發(fā)明描述了用于聚合所述聚合物的方法、含有所述聚合物的組合物、以及含有至少一個(gè)由所述組合物形成的部件的制品。
【專利說(shuō)明】高苯乙烯高乙烯基苯乙烯-丁二烯橡膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本教義總體上涉及基于高苯乙烯高乙烯基溶液的苯乙烯-丁二烯橡膠(SSBR) —特別是涉及具有限定并入的苯乙烯的高苯乙烯高乙烯基SSBR—并且涉及用于其制備的方法。
[0002]背景
[0003]高苯乙烯和高乙烯基SSBR因共聚動(dòng)力學(xué)而難以產(chǎn)生。通常，將稱為無(wú)規(guī)化劑的極性劑添加到聚合系統(tǒng)中以便實(shí)現(xiàn)無(wú)規(guī)苯乙烯并入。
[0004]某些無(wú)規(guī)化劑的使用可造成高乙烯基SSBR具有低于10%的低嵌段苯乙烯含量(>6個(gè)連續(xù)苯乙烯單元)。長(zhǎng)嵌段苯乙烯可使滯后現(xiàn)象惡化，如例如由S.Futamura和G.Day所報(bào)告的，他們觀察到當(dāng)在碳黑填充的化合物中的嵌段苯乙烯含量從2%增加至約7%時(shí)在60°C下 tan δ 惡化約 18%(Kautschuk Gummi Kunststoffe, 1987, 40,第 I 期，39-43)。與此相反，小苯乙烯嵌段的并入可造成改善的磨損和拉伸強(qiáng)度，特別是在二氧化硅化合物中，如
1.Hattori等所報(bào)告(ACS橡膠組的第143次會(huì)議，1993年春，文件22)。
[0005]在某些申請(qǐng)中，理想的是實(shí)現(xiàn)具有作為4至6個(gè)單元嵌段的苯乙烯的限定并入的聞本乙稀聞乙稀基SSBR。
[0006]概述
[0007]本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書進(jìn)行限定，并且在任何程度上不受此概述內(nèi)的陳述的影響。
[0008]作為介紹，體現(xiàn)了本教義的特點(diǎn)的聚合物具有至少以下特征:(a)含有4至6個(gè)苯乙烯單元的嵌段苯乙烯含量基于聚合物中的總苯乙烯含量是約27重量百分比至約50重量百分比；(b)乙烯基含量基于聚合的1，3- 丁二烯總量是約30重量百分比至約80重量百分比；以及(c)苯乙烯含量基于聚合物的總重量是約40重量百分比至約70重量百分比。
[0009]體現(xiàn)了本教義特點(diǎn)的用于聚合包含由苯乙烯單體和1，3- 丁二烯單體所衍生的單體單元的聚合物的方法包括在引發(fā)劑和極性劑的存在下使所述單體單元聚合。所述極性劑包括結(jié)構(gòu)1:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種聚合物，其具有至少以下特征: (a)含有4至6個(gè)苯乙烯單元的嵌段苯乙烯含量基于所述聚合物中的總苯乙烯含量是約27重量百分比至約50重量百分比； (b)乙烯基含量基于聚合的1，3-丁二烯總量是約30重量百分比至約80重量百分比；以及 (c)苯乙烯含量基于聚合物的總重量是約40重量百分比至約70重量百分比。
2.如權(quán)利要求1所述的聚合物，其具有的帶有多于6個(gè)連續(xù)苯乙烯單元的嵌段苯乙烯含量基于所述聚合物中的總苯乙烯含量小于約25重量百分比，優(yōu)選具有的帶有多于6個(gè)連續(xù)苯乙烯單元的嵌段苯乙烯含量基于所述聚合物中的總苯乙烯含量小于約10重量百分比。
3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物，其具有的并入有少于4個(gè)連續(xù)苯乙烯單元的苯乙烯的量基于總苯乙烯含量在約30重量百分比與約73重量百分比之間、優(yōu)選在約35重量百分比與約70重量百分比之間。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物，其使用分批法來(lái)產(chǎn)生并且具有約1.05至約2、優(yōu)選約1.1至約1.8、更優(yōu)選約1.2至約1.6的分子量分布(Mw/Mn)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物，其使用連續(xù)法來(lái)產(chǎn)生并且具有約1.5至約2.5、優(yōu)選約1.6至約2.4、更優(yōu)選約1.8至約2.2的分子量分布(Mw/Mn)。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物，其具有大于或等于約80，OOOg/摩爾、優(yōu)選大于或等于約150，OOOg/摩爾、并且更優(yōu)選大于或等于約300，OOOg/摩爾的數(shù)均分子量。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物，其具有大于或等于約84，OOOg/摩爾、優(yōu)選大于或等于約155，OOOg/摩爾、并且更優(yōu)選大于或等于約310，OOOg/摩爾的重均分子量。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物，其具有約20至約150、優(yōu)選約30至約120、更優(yōu)選約30至約90的門尼粘度(Mooney viscosity)。
9.一種組合物，其包含如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物。
10.如權(quán)利要求9所述的組合物，其進(jìn)一步包含基于所述聚合物的重量約5重量百分比至約40重量百分比的量的油。
11.一種制品，其包括至少一個(gè)由權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的組合物形成的部件。
12.—種用于聚合包含由苯乙烯單體和1，3_ 丁二烯單體所衍生的單體單元的聚合物的方法，所述方法包括: 在引發(fā)劑和極性劑的存在下使所述單體單元聚合； 其中所述極性劑包括結(jié)構(gòu)1: H3nR6





?0:
Hli\jR7

RS 其中R1和R2各自獨(dú)立地是烷基； 其中R3、R4、R5、R6、R7以及R8各自獨(dú)立地選自由烷基和氫組成的組；其中所述極性劑與活性引發(fā)劑的摩爾比大于約0.5 ； 其中在所述聚合中添加的單體混合物的苯乙烯含量基于添加的單體總重量大于約40重量百分比；并且 其中所述聚合在小于約80°C的溫度下進(jìn)行。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中R1和R2各自獨(dú)立地是C1-C4烷基，優(yōu)選甲基。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中R3、R4、R5>R6> R7以及R8各自獨(dú)立地選自由氫和C1-C4烷基組成的組。
15.如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述極性劑包括雙四氫呋喃基丙燒。
16.如權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述引發(fā)劑包括正丁基鋰。
17.如權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的方法，其中總單體轉(zhuǎn)化率基于單體進(jìn)料總量大于約96重量百分比、優(yōu)選大于約98重量百分比、并且更優(yōu)選大于約99重量百分比。
18.如權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述聚合物包含基于聚合的1，3- 丁二烯總量約30重量百分比至約80重量百分比、優(yōu)選約40重量百分比至約70重量百分比的乙烯基含量。
19.如權(quán)利要求12至1 8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述極性劑與活性引發(fā)劑的所述摩爾比是在約0.5與約10之間。
20.如權(quán)利要求12至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述聚合在約10°C與約80°C之間、優(yōu)選20°C與75°C之間的溫度下進(jìn)行。
21.如權(quán)利要求12至20中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述聚合物具有的含有4至6個(gè)苯乙烯單元的嵌段苯乙烯含量基于所述聚合物中的總苯乙烯含量是約27重量百分比至約50重量百分比。
22.如權(quán)利要求12至21中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述聚合物具有的帶有多于6個(gè)連續(xù)苯乙烯單元的嵌段苯乙烯含量基于所述聚合物中的總苯乙烯含量小于約25重量百分t匕，優(yōu)選其中所述聚合物具有的帶有多于6個(gè)連續(xù)苯乙烯單元的嵌段苯乙烯含量基于所述聚合物中的總苯乙烯含量小于約10重量百分比。
23.如權(quán)利要求12至22中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述聚合發(fā)生在烴溶劑中。
【文檔編號(hào)】C08F236/10GK103443152SQ201280011611
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月4日
【發(fā)明者】E·哈曼, S·瓦倫緹, K·施米德爾 申請(qǐng)人:思迪隆歐洲有限公司