[发明专利]一种非对称星型氢化嵌段共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种非对称星型氢化嵌段共聚物及其制备方法和应用。所述非对称星型氢化嵌段共聚物的结构式为：(S₁EBS₂)nM。S₁表示苯乙烯单体的聚合物链段；S₂表示苯乙烯与二乙烯苯单体共聚的聚合物链段；且S₁聚合物链段的分子量大于S₂聚合物链段；该聚合物主要通过聚合、偶合得(S₁BS₂)nM，随后经氢化步骤制得。本发明克服了聚合物臂末端为苯乙烯偶合效率低的技术难题，制备出了压缩变形低、高回弹性、长使用寿命密封材料，广泛应用于密封制件领域。

技术领域

本发明涉及一种适用于耐候性优异、低压缩变形高回弹性的非对称氢化星型聚苯乙烯-聚共轭二烯-b-聚苯乙烯嵌段共聚物及其制备方法和用途，属于高分子领域。

背景技术

密封件的主要作用是减震、降噪、隔热、密封、防尘防水，因此必需具有良好的防腐性、耐候性、耐化学品性及低压缩变形与高回弹性。常用的密封条材料有改性PVC、氯丁胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、聚氨酯弹性体(PU)、热塑性硫化胶(TPV)、乙丙橡胶与热塑性弹性体橡胶，还有硅胶密封条。

PVC密封条、氯丁胶、丁腈橡胶的耐臭氧、耐候性较差；聚氨酯弹性体耐水解性差。近年来，改性PVC的密封条在国内的市场占有率较高，关键是其成本低，原材料易得，并且具有很好的机械性能与耐老化、耐热、耐油及耐化学腐蚀性，但改性PVC不宜在低温下使用，贮存稳定性差，而且不环保，不适合用于密封保存食品等要求较高的场合。另外一种使用率较高的密封条材料就是乙丙橡胶，乙丙橡胶其耐热、抗寒、耐臭氧、抗紫外线、耐磨性均很优异，尤其是具有良好的回弹性能，但存在硫化速度慢，自粘性和互粘性都很差的缺点。热塑性硫化胶耐压缩变形与磨耗不太好，硅胶密封条的机械强度在橡胶材料中最差，而且不耐油，只有热塑性弹性体橡胶既具有较好的弹性与优异的耐磨耗性、耐候性、耐化学品性与机械性，并且为可回收再利用材料，但热塑性材料如市场上常见的普通结构SBS与SEBS等，前者压缩变形大、不耐油且耐候性较差，耐老化性能也远不如后者，导致其制品密封性能不佳且使用寿命较短；普通结构的SEBS虽然改善了耐候性，耐老化性能优异，但压缩变形较大，所得密封件不能满足对密封性要求较高的领域。

针对热塑性材料用于密封件的专利大多提及的是采用一种组合物来制备，如三井株式会社CN1388813公开了一种可交联的橡胶组合物。具体公开了一种组合物，它包含乙烯/a-烯烃/非共轭多烯无规共聚物橡胶，具有两个更多个SiH基团的SiH化合物，以及如果需要的铂催化剂、反应抑制剂和/或硅烷偶联剂；以及包含该组合物的密封混炼胶、封装材料、涂覆材料。CN1388818提供了一种用于塑性液晶显示元件的密封剂组合物，它能应用于薄板热压粘结法并且能生产在高温高湿环境下具有可靠性的塑性液晶显示元件。

关于SEBS的专利集中在加氢催化剂、加氢助剂、基础胶的调节剂及金属离子的脱除方面。如CN01816364.5、CN201110008911.5.A、CN1062909A、CN1058269C等。关于SEBS结构方面的专利较少，如CN1044107A提及一种线型交替嵌段共聚物B₁-T-A₁-B₂-A₂，其中B₁、B₂为乙烯-丁烯-1共聚物或乙烯-丙烯共聚物组成的嵌段；A₁、A₂为聚乙烯基芳烃嵌段；T为统计连接的乙烯-丙烯-乙烯基芳族单体单元或由乙烯-丁烯-1-乙烯基芳族单体单元形成的三元共聚链段，其中的三元共聚结构不易控制，试验结果不易重复。又如ZL201210469592.2提及一种对称的星型氢化嵌段聚合物(SEBS)nM的专利，其中两个嵌段的聚乙烯基芳烃的分子量在误差范围内是相同的，为提高偶合效率，必须在第三段聚苯乙烯的基础上增加第四段少量共轭二烯聚合，操作较复杂。