[发明专利]经由植物油的原子转移自由基聚合的热塑性弹性体

说明书

本发明涉及包含至少一个PA嵌段和至少一个PB嵌段的嵌段共聚物。所述PA嵌段表示包含一个或多个单体A单元的聚合物嵌段，且所述PB嵌段表示包含一个或多个单体B单元的聚合物嵌段。单体A为乙烯基、丙烯酸、二烯烃、腈、二腈或丙烯腈单体。单体B为含有一个或多个甘油三酯的可自由基聚合的植物油单体。本发明还涉及在存在引发剂和过渡金属催化剂体系的情况下通过将可自由基聚合的单体与含有一个或多个甘油三酯的可自由基聚合的植物油单体的自由基聚合以形成所述热塑性嵌段共聚物来制备热塑性嵌段共聚物的方法。所述聚合的植物油基嵌段共聚物可用于多种用途，诸如沥青改性剂、橡胶组合物、粘合剂、轮胎、汽车工业、鞋类、包装等。

本申请是申请日为2013年1月18日，申请号为201380009567.9，发明名称为“经由植物油的原子转移自由基聚合的热塑性弹性体”的申请的分案申请。

本申请要求2012年1月18日提交的美国临时专利申请序列号61/587,816的权益，所述专利据此通过引用整体并入。

发明领域

本发明涉及新型热塑性弹性体组合物以及制备和使用它们的方法。具体地说，本发明涉及包含一批可自由基聚合的单体和一批含有一个或多个甘油三酯的聚合的植物油的热塑性嵌段共聚物、用于制备所述热塑性嵌段共聚物的方法和所述热塑性嵌段共聚物在各种应用中的用途。

发明背景

苯乙烯嵌段共聚物(SBC)，杜邦(DuPont)的家族最显著的那些，诸如苯乙烯-丁二烯型聚合物(如，苯乙烯-丁二烯双嵌段，SB；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段，SBS)，已经历史地用于沥青和鞋类产业多年，以及还在包装、压敏粘合剂、包装材料等行业具有市场。在这些市场中，将SBS用作柏油改性剂为材料性能方面最大的且最多的宽容之一。

根据Global Industry Analysts,Inc 2011年1月的报告，到2015年全球沥青市场达到11840万公吨。沥青铺路产业占据沥青的最大终端用途部分。随着发展的中国、印度和东欧市场的日益增长，在未来十年将愈加需要沥青来建造道路基础设施。对沥青的增长的需求连同对改善的沥青材料/路面性能的需要为沥青改性剂创造了机会。

沥青的级别控制工作温度下铺路混合物的性能。在许多情况下，需要改变柏油的特性以改善低温下用于足够的抗裂性能的弹性回复/韧性以及增加用于持续负载的抗剪强度和/或高温下的抗辙强度。柏油的物理性质通常用加入SBS聚合物改性以产生增强沥青铺路混合物的性能的改善的沥青等级。在聚合物改性的沥青混合物中，大约80％的聚合物改性的沥青使用SBS型聚合物。

在过去几年里，丁二烯(用于柏油改性的SBC聚合物的主要组分)的价格已经急剧增加。在2008年，沥青产业中SBS聚合物存在短缺。随着未来十年对液态沥青的渐增需求的预测，仍强烈需要有成本效益的、环境友好的、可行的新型聚合物，所述聚合物可被用作沥青改性剂代替标准的苯乙烯-丁二烯型改性剂。

过去20年里，植物油已经被认为用于塑料产业的单体原料。来自植物油的聚合物已经获得渐增的关注因为公共政策制定者和类似的公司已经有兴趣替换传统的石化原料由于它们的环境和经济影响。迄今为止，已经通过将常规的阳离子和自由基聚合途径应用于植物油以获得热固性塑料实现一定的成功(即，一旦合成，永久地保持它们的形状并不会经受进一步加工的塑料)。尽管这些热固性材料确实可能代替许多石化衍生的热固性材料，但是绝大多数的商品聚合物为高度可加工的热塑性材料。因此本领域需要由植物油形成具有广泛的应用和物理性质的高度可加工的热塑性和弹性体聚合物。

本发明涉及实现本领域的这些需求。

发明概述