[发明专利]由可再生材料获得的嵌段共聚物和用于制备这种嵌段共聚物的方法

说明书

本申请是以下申请的分案申请：申请日2009年10月6日，申请号200980119762.0， 发明名称“由可再生材料获得的嵌段共聚物和用于制备这种嵌段共聚物的方法”。

发明领域

本发明涉及热塑性弹性体聚合物(TPE)，尤其用于不同领域(如电子学、汽车或者 运动)的高附加值(valeurajoutée)的工程聚合物。本发明更特别地涉及由可再生原材料 获得的热塑性弹性体聚合物。本发明目的还为制备所述来自可再生材料的热塑性弹性体聚 合物的方法。

在传统的热塑性弹性体中，我们基本上找到石油来源的成分或者合成来源的成 分。它们的获得方式有时认为是对环境污染性的。

实际上，用于这些成分的合成的原材料通过石油馏分的蒸汽裂化或者催化裂化获 得。这些材料的使用促进温室效应的增大。由于世界石油储量的降低，这些原材料的来源逐 渐耗尽。

由生物质获得的原材料是可再生来源的并且对环境具有降低的影响。它们不需要 任何消耗能量的石油产品的精炼步骤。减少CO2的产生，使得它们对全球变热贡献更小。

它因此显示出需要提出不依赖于化石来源的原材料而使用可再生来源的原材料 的合成方法。

现在，使用TPEs的制备商越来越多地采用生态措施并且研究植物来源的高附加值 的塑料。

而且，在竞争市场(如运动或者汽车工业)中，制备商必须满足消费者对结合了技 术和环境性能的聚合物材料的要求。然而，所述性能依赖于使用的原材料和方法。

本发明的目的因此为提供同时在机械性能、耐化学性或者耐老化性方面和在生态 学和生物学方面满足这些要求的TPE。

现有技术

热塑性弹性体聚合物(TPE)表示包括交替的被称为硬的或者刚性的(更确切地具 有热塑性能的)嵌段或者链段和被称为柔性的或者挠性的(更确切地具有弹性体性能的)嵌 段或者链段的嵌段聚合物。柔性嵌段通常基于聚醚(PE)，其选自聚(乙二醇)(PEG)，聚(1,2- 丙二醇)(PPG)，聚(1,3-丙二醇)(PO3G)，聚(丁二醇)(PTMG)和其共聚物或者混合物。刚性嵌 段通常基于聚酰胺、聚氨酯、聚酯或者这些聚合物的混合物。

作为具有刚性嵌段和具有柔性嵌段的共聚物的实例，可以分别地提及(a)具有聚 酯嵌段和聚醚嵌段的共聚物(还被称为COPE或者共聚醚酯)，(b)具有聚氨酯嵌段和聚醚嵌 段的共聚物(还被称为TPU，是热塑性聚氨酯的缩写)和(c)具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共 聚物(根据IUPAC还被称为PEBA)。

在热塑性弹性体(如TPU或者COPE)领域中，制备的产品部分地来自最近销售的可 再生来源的原材料。举例来说，由Merquinsa以商标名称Pearlthane?ECO-D12T95销售的 TPU声称根据ASTM-D6866的可再生碳比例为38%。我们还可以提及由Dupont以商标名称 Hytrel?RS销售的COPE系列。这种COPE包括替换石化多元醇的由可再生资源获得的PO3G。

至于PEBA，它们主要地从化石来源的原材料获得，其仅仅可以获得在某些应用所 要求的成本/性能折衷。

实际上，PEBA或者聚醚-嵌段-酰胺，如由Arkema公司以名称Pebax?销售的那些， 是不含增塑剂的热塑性弹性体，其属于工程聚合物种类。它们可以通过型材或者膜的注塑 和挤压容易地进行处理。它们还可以以用于编织物和非编织物的丝、线和纤维形式进行使 用。它们用于高附加值的应用中，特别地：

-高水平运动，尤其作为用于短跑、足球、橄榄球、网球、篮球、跑步、高山或者北欧滑雪 的鞋的鞋底元件，以及在高尔夫球中和在许多其它运动制品中的元件；

-在工业中，尤其作为传送带，作为透气雨衣或者作为抗静电添加剂；

-在医学领域中，尤其作为导液管、血管成形术气球导管(ballond’angioplastie)、蠕 动带；

-汽车，尤其作为合成皮革、皮肤(peaux)、仪表板、气囊部件等等。

它们可以在同一聚合物中使无出其右的机械性能和很好的耐热老化性或者耐UV 老化性以及密度低结合。它们因此可以生产重量轻的部件。特别地，在相当的硬度，它们消 耗比其它材料更低的能量，其赋予给它们很好的抗弯曲或者拉伸动态应力性，它们具有特 别的弹性回弹性质。