[发明专利]具有基本上不均匀组成分布和表现出热塑性弹性体性能的萜烯/异烯烃共聚物

说明书

相互参照

本申请要求2012年1月18日提交、序列号为61/587,736和另一个于2012年1月25日提交、序列号为61/590,456的美国临时申请的优先权，在此通过引用全部并入本申请。

历史

用于生产橡胶制品的橡胶组合物中，一般添加炭黑和/或二氧化硅来得到想要的物理和化学性质。在橡胶组合物中，橡胶和填充剂之间的相互作用对硫化橡胶的物理性质产生深刻的影响。事实上，橡胶和填充剂之间的交互作用控制着填充剂的分散度，以及弹性体-填充剂界面和填充剂间网状结构的形成。所有的这些相互作用对于硫化橡胶组合物的物理性质有显著的影响，例如应力应变特性，循环荷载下的能量损失，耐磨性和抗撕裂性。增强的聚合物与填料的相互作用使填料的分散达到更好的程度，从而获得更高水平的增强。它还允许加入更多的填充剂，和/或加入那些在常规的非极性橡胶中难以分散的填充剂。

获得良好橡胶/填料相互作用的重要性已为人们所知多年，并且已成为大量研究项目的课题，这些项目遍及橡胶产业和学术机构。橡胶制品生产商们对于获得改良的橡胶/填料相互作用尤其有兴趣，这些橡胶制品例如轮胎，胶皮管，电力传输带，传送带，雨刮器和大量其他的工业橡胶制品和日用橡胶制品。获得橡胶聚合物和填料更好相容性的一个公认的方法是，采用增进橡胶聚合物和填料之间相互作用的基团对橡胶聚合物进行功能化修饰。例如，橡胶聚合物可以用胺类或者γ-氨丙基-三乙氧硅烷功能化，以达到更好的与炭黑和二氧化硅之间的相互作用。

官能团的需要量很小。每条链上位于链末端或随机地分布在链上的几个官能团单元即已足够。已经被证实的是，在高分子链中精心设计的单一官能团就能大幅提高与填料的相互作用，从而改善轮胎的性能。具体实例包括用氨、硅氧基-异氰尿酸酯、环氧异氰尿酸酯、亚胺、硅氧基亚胺、硅氧基胺、硅氧基硫醇和硝酮封端的溶液丁苯橡胶(solution SBRs)。另一个实例是SnCl₄耦合的(SnCl₄-coupled)阴离子聚合物，该聚合物在混合时产生填料活性的自由基。

功能性聚合物的应用不只限于硫化橡胶。它们还用于制作燃料电池的聚合物膜、矿物油添加剂、建筑涂料、化学建材、纤维粘结材料、黏合剂原材料、地毯基布粘合剂，黏合剂原材料和纤维粘结材料。

功能性聚合物在药物递送，组织工程和医疗器械中的应用中也颇为受欢迎，在这些情况下，此类高分子聚合物含有可用于医疗用途的官能团，其允许加载药物，提高生物相容性或增强生物黏着性，参见美国专利申请20050085605。这类医疗器械的例子包括缝合锚钉装置、手术缝合线、缝合钉、外科钉、夹子、板、螺钉、药物递送装置、防粘连膜和泡棉、组织黏合剂、组织扩张器、乳房植入物、心脏起搏器涂层和许多其它应用。尽管生物高分子材料领域已经取得了很大的进步，为了使此类生物材料最佳地应用于人体，必须在这一领域取得进一步的进展。

本发明涉及表现出强烈的填料相互作用的功能性聚合物。此外，还发现了一种新的丁基型热塑性弹性体(TPEs)。

技术领域

本发明涉及一种具有基本上不均匀组成分布的线性共聚物，所述共聚物包含异烯烃和至少一种分子式为(C₅H₈)n、其中n≥2的萜烯，以及任选的其它单体的直接反应产物。具体地，本发明涉及一种异丁烯和别罗勒烯的线性共聚物，其表现出热塑性弹性体性质。更具体地，本发明涉及一种异丁烯和别罗勒烯的线性共聚物，其表现出强烈的填料相互作用。

另外，本发明涉及一种异丁烯和别罗勒烯的功能化线性共聚物。更具体地，本发明涉及一种异丁烯和别罗勒烯以及任选的其它单体的卤化线性共聚物，以及它们的用途。

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