[发明专利]一种新型全丙烯酸酯嵌段热塑性弹性体的制备

说明书

技术领域

本发明涉及有机高分子技术领域，特别涉及一种全丙烯酸酯嵌段热塑性弹性体的制备。

背景技术

丙烯酸酯类热塑性弹性体是指至少含有一种柔性丙烯酸酯链段或以聚丙烯酸酯作弹性相、并可进行热塑加工的一类新型TPE。由于丙烯酸酯为柔性链段，其主链为饱和结构、侧基为极性酯基，因而其在具备弹性的同时，兼具耐热、耐臭氧化、耐油，且在燃烧时不产生烟雾和刺激性气体等特性。

热塑性弹性体包括橡胶相和硬相，玻璃化转变温度低的橡胶相作为连续相，而玻璃化转变温度较高的硬相则分散在橡胶相中起到交联点的作用。为了获得性能优越的热塑性弹性体，需要对热塑性弹性体的结构进行可控的优化设计。

专利EP1672027B1显示了一种由聚酰胺基聚合物和丙烯酸酯橡胶或腈-共聚的共轭二烯橡胶组成的热塑性弹性体组合物。该组合物通过在所述聚酰胺基聚合物中混入橡胶，并随后使橡胶动态交联制备而成。

专利EP0594854B1涉及一种热塑性弹性体组合物，包含热塑性共聚酯弹性体或热塑性共聚酰胺弹性体和丙烯酸甲酯橡胶或含环氧基的丙烯酸酯共聚物橡胶，以及丙烯酸甲酯橡胶或含羧基的丙烯酸酯共聚物橡胶。

上述热塑性弹性体组合物的缺点是它们通常在高温下稳定性不足，并且往往低温柔韧性、耐油性不够。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种新型热塑性弹性体组合物，该热塑性弹性体组合物具有改善的耐油性和高温稳定性，易于生产，并且特别适于生产成形件、注塑件等。

根据本发明的热塑性弹性体包括甲基丙烯酸月桂酯酯和甲基丙烯酸四氢糠酯的嵌段共聚物。

根据分子结构的不同，聚甲基丙烯酸月桂酯可能变得非常柔软，而聚甲基丙烯酸四氢糠酯有可能变得硬而脆。在混合过程中，所选的两个组分聚甲基丙烯酸月桂酯橡胶态和聚甲基丙烯酸四氢糠酯的材料组合在熔融体会有良好的相容性，由此可以得到均匀的相形态。

通过调整甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸四氢糠酯在共聚物中的比例得到的热塑性弹性体组合物具有较好高温稳定性和介质稳定性。

根据本发明的热塑性弹性体具有优秀的物理特性，如高的断裂伸长率和高抗拉强度，并且与公知的热塑性弹性体组合物相比老化速度较慢。

技术方案：

本发明的技术方案是提供一种新型全丙烯酸酯嵌段热塑性弹性体的制备方法，包含如下步骤：

(1)在反应器中加入甲基丙烯酸月桂酯、链转移剂、溶剂和引发剂，在惰性气体环境下进行聚合反应，60～80℃反应4～12h后，将得到的聚合物沉淀干燥多次；

(2)在反应器中加入上一步得到的聚合物、溶剂、引发剂和甲基丙烯酸四氢糠酯，在氮气环境下进行聚合反应，60～80℃反应4～12h后，将得到的聚合物沉淀干燥多次；

(3)将第二步得到的嵌段共聚物在溶剂中溶解后，将反应液倒入模具中烘干，即得到全丙烯酸酯热塑性弹性体。

本发明所述的惰性气体为氮气或氩气。

热塑性弹性体包括橡胶相和硬相，玻璃化转变温度低的橡胶相作为连续相，而玻璃化转变温度较高的硬相则分散在橡胶相中起到交联点的作用。本发明提供的热塑性弹性体具有较好的力学性能。实验结果表明，本发明提供的热塑性弹性体的断裂伸长率最大为520％，断裂强度最高为6.8MPa。

本发明技术方案还包括按上述制备方法得到的一种新型全丙烯酸酯热塑性弹性体的制备。

本发明的有益效果在于：本发明的聚甲基丙烯酸月桂酯-聚甲基丙烯酸糠酯混合链段聚合物产品性能稳定，易于表征。为制备聚丙烯酸酯等热塑性弹性体提供了一种全新类型的软链段。本发明简单稳定，能够实现高反应效率和无副产物的生成，易于规模化生产。

具体实施方式

实施例1：

(1)在反应器中加入甲基丙烯酸月桂酯20g、链转移剂双硫代苯甲酸异丁腈酯0.2g、溶剂四氢呋喃20g和引发剂AIBN 0.03g，在氮气环境下进行聚合反应，70℃反应12h后，将得到的聚合物沉淀干燥多次，得到聚合物A；

(2)在反应器中加入聚合物A 15g、溶剂四氢呋喃15g、引发剂AIBN 0.02g和甲基丙烯酸四氢糠酯20g，在氮气环境下进行聚合反应，70℃反应8h后，将得到的聚合物沉淀干燥多次，得到嵌段共聚物B；

(3)将得到的嵌段共聚物B在二氯甲烷中溶解后，将反应液倒入模具中烘干，即得到新型全丙烯酸酯嵌段热塑性弹性体。

实施例2：