[发明专利]接枝共聚物组合物

说明书

本发明涉及包括将苯乙烯聚合物接枝到丙烯聚合物材料的主链或基底上的接枝共聚物的组合物，并且更具体地讲：是涉及基于体现出多相型形态特性的，由丙烯聚合物材料作为连续相，苯乙烯聚合物作为分散相的组合物。

在聚合物主链的活性接枝位点上聚合单体以形成的接枝共聚物构成一类有趣的高分子杂合化合物，因为虽然它们是一种单一的化学物质，但是它们比简单地按比例分配组分聚合物的性质更能在体现出主链聚合物的特性的同时也体现出接枝聚合物的特性。与聚合物的物理混合物比较，由于其段间化学键，接枝共聚物通常表现出更好的多相形态，其分散相区域大小是稳定的，并且可小约1个数量级。另外，相之间的粘附性也更好。对于不能相容的聚合物的物理混合物，例如聚丙烯和聚苯乙烯，需要包含一种相容剂，例如需选择一种适当的嵌段共聚物，它能在一定程度上缓解由混合物中不能相容的聚合物之间的高界面张力和低粘附力所导致的问题。美国专利4,386,187中描述了在聚丙烯与聚苯乙烯物理混合物中含有一种少量的苯乙烯嵌段共聚物橡胶作为一种混合聚合物的相容剂。

基于丙烯与苯乙烯的聚合物的“化学”掺和的结构塑料，即，基于把苯乙烯聚合物接枝到丙烯聚合物材料主链上的接枝共聚物，能满足工艺上的需求，因为它的好处自然在于接枝共聚物中精细区域的结构，也因为丙烯聚合物相与苯乙烯聚合物相间所需的必要粘附性是来自接枝共聚物自身的化学键，而不是靠外加物质(即，相容剂)的作用。然而，迄今为止，这些接枝共聚物被提到过的用途一直主要局限于作为不能相容的聚合物系统的相容剂和作为胶质塑料组合物的组分。

美国专利3,314,904描述的“胶质塑料”的形成是通过制造一种把苯乙烯接枝到聚乙烯或聚丙烯上的接枝共聚物，并且尤其是由一种苯乙烯、丙烯腈与聚乙烯或聚丙烯的接枝合聚物，并把这种接枝合聚物与特定选择的可相容的橡胶状材料混合而得到的。在接枝共聚物中接枝上去的苯乙烯或苯乙烯一丙烯腈的含量在75-95％，较好的在85-95％，更好的在90-95％。这样，接枝共聚物则以键联的苯乙烯或苯乙烯-丙烯腈为主，并且在这个由聚丙烯制得的共聚物中，聚丙烯只是很少的一个组分，并且作为分散相而存在着。这样，键联的苯乙烯或苯乙烯-丙烯腈的性质占主导地位。该接枝共聚物由通过使聚烯烃经受高能离子辐照，然后让苯乙烯或让苯乙烯和丙烯腈与辐照过的聚烯烃接触而制得的。

但是，要用作独立的结构塑料，具有期望的丙烯聚合物的性质，例如，优秀的耐化学性、耐湿性，等等，将苯乙烯聚合物接枝到聚丙烯聚合材料的主链上的接枝共聚物必须显示出多相的形态，其中丙烯聚合物是连续相。这要求共聚物中苯乙烯聚合物的合量不超过约65％(重量)，但同时要有足够的含量以提高丙烯聚合物的刚性至所需程度。

作为独立的结构塑料，将苯乙烯聚合物接枝到丙烯聚合物主链上的接枝共聚物比聚合物的物理混合物更优越，如果能发现一种给予接枝共聚物以较好的性能平衡的方法，这一优点则能更好地被应用。

本发明提供一种基于接枝共聚的刚性热塑性塑料组合物，包括(以重量计)：(a)约60％到95％的接枝共聚物，含约10％到65％(重量)的接枝到丙烯聚合物材料主链上的苯乙烯聚合物，以及作为补充的(b)约40％到5％的橡胶组分，包括(1)约20％到100％(重量)的(ⅰ)至少一种单烯烃基芳烃-共轭二烯烃嵌段共聚物，(ⅱ)至少一种嵌段共聚物它是(ⅰ)的氢化产物，或(ⅲ)至少一种嵌段共聚物(ⅰ)与至少一种嵌段共聚物(ⅱ)的混合物；和(2)80％到0％(重量)的一种烯烃共聚橡胶，例如，EPM(乙烯-丙烯单体橡胶)或EPDM(乙烯-丙烯-二烯单体橡胶)。作为在此作进一步限定，“嵌段共聚物”表示上述(ⅰ),(ⅱ)或(ⅲ)。该组合物中可包括相对每100份接枝共聚物和橡胶组分的高至80份的添加剂，诸如填充料，增强剂等等。另外，相对每100份接枝共聚物和橡胶组分，该组合物可包括5-30份丙烯聚合材料，其中如在此所述的合适的丙烯聚合物材料是制备接枝共聚物中有用的丙烯聚合物材料。

这里用的涉及本发明组合物的接枝共聚物的组分中的存在于丙烯聚合物材料主链上的接枝的聚合物的“苯乙烯聚合物”一词是指(a)苯乙烯的均聚物或含有至少一个C₁-C₄直链或支链的烷基在环上取代的烷基苯乙烯的均聚物，尤其是对烷基苯乙烯；(b)(a)中单体相互以任何比例的共聚物；和(c)至少一种(a)中单体与它的α-甲基衍生物的共聚物，例如，α-甲基苯乙烯，其中α-甲基衍生物构成共聚物的约1-40％(重量)。