专利快讯｜北京化工大学：一种结晶型热塑性弹性体及其制备方法

CN115260395A 

一种结晶型热塑性弹性体及其制备方法

申请人：北京化工大学

首次公开日：2022-11-01

 

专利摘要

本申请公开了一种结晶型热塑性弹性体以及制备方法，具有式I所示结构：其中，n、m、p分别为各种结构单元的个数；0.5n/m的值为9.0～60.0；p/(0.5n+m)的值为5％～15％。和POE相比，结构上含R1和R2部分在分子链上分布更均匀，在性能上因结构均匀使聚合物更加柔韧、透明性更好，特别适合用于膜材料。该制备工艺凭借活性阴离子聚合技术“不发生链转移、链终止反应”的特征，获得了具有窄分布特征、微观结构可控的结晶型热塑性弹性体。

 

背景技术

热塑性弹性体(TPE)具有弹性体性能，且可重复加工利用，是一类发展前景广阔的材料。TPE种类比较多，如苯乙烯类、聚酯类、聚氨酯类、聚烯烃类等。聚烯烃热塑性弹性体是采用茂金属催化剂催化乙烯-辛烯/己烯/丁烯/其它ɑ-烯烃原位共聚合而成(简称POE)。结构特征表现为聚乙烯链段可结晶，而乙烯和ɑ-烯烃共聚链段呈橡胶态。两者形成相分离状态，具有弹性性质且可采用塑料加工工艺制备制品。因其韧性、加工流动性、耐老化性、填料分散性、与PP/PE等聚烯烃材料的相容性、热封性能等均十分优异，被广泛用于替代EPM、EPDM、EVA、TPU、PVC、LDPE和苯乙烯类热塑性弹性体等一系列通用高分子材料。如，在医用器械、家用电器、汽车配件、线缆材料、日常生活制品、工业用制品、包装材料、膜制品等领域应用都十分普遍。由于POE材料加工使用过程中没有硫化等加工环节、加工效率高能耗小、可回收利用，属于环境友好型材料。

丁二烯和二烯烃类衍生物的阴离子聚合首先制备得到二烯烃类弹性体(例如低顺式聚丁二烯(LCPB)、中乙烯基聚丁二烯(MVPB)等)，分子主链中会残留大量碳碳双键，一方面给聚合物多方位化学改性提供了基础；另一方面不饱和双键因其化学性质比较活泼，易受自然光、紫外线、臭氧和高温等环境因素的影响而发生黄变、老化甚至降解，导致其使用范围受限。

 

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种结晶型热塑性弹性体，该聚合物中聚乙烯链段能够结晶，含有R1和R2的支化链段常温下呈粘弹态。故聚合物在高温下具有塑料加工性能，常温下呈弹性体性能，为热塑性弹性体。该结晶型热塑性弹性体的微观结构、结晶性能、加工流动性、窄分子量分布、热稳定性、耐老化性、应力-应变行为以及模量、强度、伸长率、硬度等各项力学性能均与POE高度近似，流变行为也更加具备牛顿流体特征 (剪切敏感性和温度敏感性都比POE小)。和POE相比，结构上含R1和 R2部分在分子链上分布更均匀，在性能上因结构均匀使聚合物更加柔韧、透明性更好，特别适合用于膜材料。