[发明专利]一种透明嵌段共聚组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种透明嵌段共聚组合物及其制备方法，特别是一种高透明性、高抗冲击以及具有良好加工性能的共轭二烯烃与单乙烯基芳烃制备的嵌段共聚组合物及其制备方法。

背景技术

早期的共轭二烯烃-单乙烯基芳烃嵌段共聚物一般没有渐变嵌段，通过按不同顺序加入引发剂和单体而制得，基本上是透明、浅蓝色的树脂，主要用于包装工业。CN1073950报道了一种丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法，为一次加入引发剂，经偶联反应得到共聚物，但共聚物分子链中不含渐变段，因而偶合效率低，偶合反应时间长。由于这种材料的抗冲击性能和抗开裂性并不完全令人满意，受到冲击时会产生裂纹。

为获得具有良好抗冲击性和抗开裂性的透明嵌段共聚物，人们开发了含有渐变段的单乙烯基芳烃与共轭二烯烃的制备技术。如EP0492490、US4925899、US5130377、CN85100418等。US5910546介绍了一种带有1个渐变嵌段并进行偶合的丁二烯-苯乙烯类共聚组合物，聚合采用引发剂两次加入，单体分三次加入然后偶合的工艺，组合物由下列共聚物组成：S-S-B/S-x-S、B-S-S、S-B/S-x-S/B-S和S-S-B/S-x-S/B-S(其中，x为多官能偶联剂，以下同)。这类聚合物组合物适合于与苯乙烯类聚合物进行共混，用来制造浅蓝色的、抗冲击性能和/或延展性良好的制品。US6265485开发了一种特别适合制备要求透明、浅蓝色或无色、良好抗冲击性能及延展性的包装膜、食品与饮料容器。这种经过偶合的含有渐变嵌段的共聚组合物由下面3种聚合物所组成：S-S-B/S-B/S-x-S/B-S/B-S-S、S-B/S-B/S-x-S/B-S和S-S-B/S-B/S-x-S/B-S/B-S。典型的制备方法为：(1)在无规剂的存在下加入一种引发剂和单乙烯基芳烃；(2)加入一种引发剂和单乙烯基芳烃；(3)加入单乙烯基芳烃和共轭二烯烃的混合物；(4)加入一种偶联剂，以产生1种多峰渐变嵌段共聚组合物。

从现有合成技术来看，目前制备的共轭二烯烃-单乙烯基芳烃嵌段共聚物具有较好的光学性能和冲击性能，但产品在加工过程，尤其是板材压缩、薄膜挤出过程中受高剪切的影响较大，从而限制了材料的应用范围。本领域需要进一步改善的是加工性能与光学、机械性能的结合，尤其是树脂良好的加工性能与高透明性、高冲击性能的结合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由单乙烯基芳烃和共轭二烯烃形成的透明嵌段共聚组合物及其制备方法，本发明产品在加工过程中表现出高加工性能、高透明性和高抗冲击性，适合于注塑、压缩、挤出等加工手段。

一种透明嵌段共聚组合物，包含5％～40％的单乙烯基芳烃星型嵌段共聚物，其结构式为：R-X-[B₂-S₁]_n，及60％～95％的含无规渐变链段的共轭二烯烃与单乙烯基芳烃星型嵌段共聚物，其结构式为：R-X-[B₂-S₂-B₁/S₃(B₁→S₃)]_n；

其中，R为含有1～6个碳原子的饱和脂肪烃基；X为Si、Sn；S₁表示单乙烯基芳烃；B₂为封端共轭二烯烃单体，占B₂-S₁单体量的3％～5％(wt)；n为2-6，所述B₂-S₁分子量为50000～80000；B₁/S₃表示共轭二烯烃与单乙烯基芳烃无规段；(B₁→S₃)表示共轭二烯烃与单乙烯基芳烃渐变段；B₂-S₂-B₁/S₃(B₁→S₃)的分子量为50000～80000，且单乙烯基芳烃含量为60％～85％(wt)。

本发明所述的共聚组合物可通过如下方式获得：引发剂两次加入，单体分三次按一定顺序加入到聚合系统，然后偶合，得到星型结构的嵌段共聚物，聚合用单体是共轭二烯烃和单乙烯基芳烃单体，其加料顺序如下：