[发明专利]制备嵌段共聚物组合物的方法

说明书

本发明涉及制备嵌段共聚物组合物的方法，该嵌段共聚物组合物包括二嵌段共聚物和三嵌段共聚物，所述二嵌段共聚物和三嵌段共聚物各自包括聚烯烃嵌段和聚苯乙烯嵌段，该方法包括：(1)在过渡金属催化剂存在下使有机锌化合物与一种或多种烯烃单体反应而形成烯烃聚合物嵌段，从而制备中间体的步骤；和(2)使步骤(1)中得到的中间体在烷基锂化合物存在下与苯乙烯单体反应而形成苯乙烯聚合物嵌段的步骤。由于步骤(2)中使用的烷基锂化合物的摩尔数大于步骤(1)中使用的有机锌化合物的摩尔数，因此该方法可以通过最大化三嵌段共聚物的含量来改善嵌段共聚物组合物的物理性质。

[技术领域]

本发明涉及制备嵌段共聚物组合物的方法，更具体地，涉及制备嵌段共聚物组合物的方法，该嵌段共聚物组合物包括二嵌段共聚物和三嵌段共聚物，所述二嵌段共聚物和三嵌段共聚物各自包括聚烯烃嵌段和聚苯乙烯嵌段。

背景技术

聚烯烃-聚苯乙烯嵌段共聚物，例如苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)，目前在世界范围内已形成数十万吨的市场。此外，与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)相比，这种聚烯烃-聚苯乙烯嵌段共聚物具有的优点是，具有优异的耐热性和光稳定性，并且用作用于柔软和强抓握和接触的手柄的材料，用于尿布的弹性材料，在医疗和通信材料中使用的油质凝胶，用于工程塑料的抗冲改性剂，用于透明聚丙烯的增韧剂(flexibilizer)或增强剂(toughener)等。SEBS通常通过两步反应制备，其包括对苯乙烯和丁二烯进行阴离子聚合以获得SBS并氢化获得的SBS。SEPS也通常通过两步反应来制备，其包括对苯乙烯和异戊二烯进行阴离子聚合以获得SIS并氢化获得的SIS。如上所述的通过氢化反应使聚合物主链中包含的所有双键饱和的方法具有高的加工成本，因此SEBS和SEPS的单位成本显著高于氢化反应之前的SBS和SIS的单位成本。上述事实可能限制市场的扩展。此外，由于实际上不可能通过氢化反应饱和聚合物链中的所有双键，因此商业化的SEBS和SEPS包含一些残余双键，并且残余双键的存在通常产生问题(Journal of Polymer Science:Part A:Polymer Chemistry,2002,40,1253；Polymer Degradation and Stability 2010,95,975)。另外，因为聚烯烃嵌段是在丁二烯或异戊二烯的阴离子聚合之后，通过氢化反应形成的，所以通过上述两步制备的常规嵌段共聚物具有非常受限的结构。

由于上述背景，通过一锅法反应直接由烯烃单体和苯乙烯单体制备聚烯烃-聚苯乙烯嵌段共聚物是具有非常显著的商业影响的高挑战性研究主题。与上述内容相关，作为制备聚丙烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的实例已经报道了，当聚合丙烯以合成在末端具有对甲基苯乙烯基的聚丙烯时，使用对甲基苯乙烯作为分子量控制剂，然后用丁基锂引发末端的甲基的脱氢反应，随后进行苯乙烯阴离子聚合(J.Am.Chem.Soc.2001,123,4871；Macromolecules 2002,35,1622)。作为其另一个实例，已经报道了制备嵌段共聚物的尝试，其中利用催化剂苯氧基亚胺的活性聚合反应性进行乙烯/丙烯共聚，然后连续注入苯乙烯单体(Marcomole.Rapid.Commun.,2006,27,1009)。然而，上述描述的典型方法都具有需要多步骤过程的问题，因此尚未应用于商业过程。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种制备嵌段共聚物组合物的方法，该嵌段共聚物组合物的物理性质优异，并且包括二嵌段共聚物和三嵌段共聚物，所述二嵌段共聚物和三嵌段共聚物各自包括聚烯烃嵌段和聚苯乙烯嵌段。

技术方案