CN107815055B - 一种动态聚合物热塑性弹性体及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态聚合物热塑性弹性体,所述的热塑性弹性体的聚合物分子具有多端段‑单中间段的多段式结构,端段之间相互混合和/或各自独立地可形成结晶相和/或与中间段不相容的相,以形成基于端段的可逆分相物理交联;中间段为无定型态,并且,其中的至少部分链段中包含至少一种侧基和/或侧链上的侧氢键基团,所述侧氢键基团可以形成链间超分子氢键动态交联。由于氢键的动态可逆性,使得这种动态聚合物热塑性弹性体具有良好的韧性和自修复性等性能,在自修复性密封件、密封胶以及韧性弹性体等方面具有广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种动态聚合物热塑性弹性体,具体涉及一种具有多端段-单中间段的多段式 聚合物分子结构的动态聚合物热塑性弹性体。
背景技术
交联是聚合物形成三维网络结构以达到提高聚合物弹性、热稳定性和力学性能等效果的 通用方法。交联可以是化学(共价)交联或者是物理(非共价/超分子)交联。物理交联由于 特别有助于提升聚合物弹性体的加工性能等,因此成为聚合物弹性体发展的一个方向。但是, 当仅仅采用物理交联时,如果交联密度较低(交联点之间的链较长/交联点官能度较低),则 往往交联聚合物比较柔软,力学性能不佳;而如果交联密度较高(交联点之间的链较长/交联 点官能度较高),则往往导致交联聚合物硬而脆,无法作为弹性体使用;而且为了保持材料的 稳定性,物理交联的解交联温度需高于材料的工作温度,因此,物理交联在材料的工作温度 下缺乏动态性。
因此,需要发展一种新型的动态聚合物热塑性弹性体,使得体系既能够具有尺寸稳定性, 又有良好的力学性能、优异的动态性以及出色的可加工性,以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述背景,为了使聚合物弹性体获得足够的韧性、具备动态性和自修复性,本发明 提供了一种动态聚合物热塑性弹性体。其聚合物分子具有多端段-单中间段的多段式结构,在 中间段引入含有氢键基团的侧基和/或侧链以形成链间超分子氢键交联。热塑性弹性体中的分 相物理交联可维持聚合物弹性体的热稳定性、力学性能、尺寸稳定性等,而引入的超分子氢 键交联可以进一步提高交联密度,增强其稳定性和力学性能;同时超分子氢键的可断裂和再 形成弥补了使用温度下基于分相物理交联缺乏的动态性,使得聚合物弹性体本身具有一定的 自修复性和良好的韧性。
本发明可通过如下技术方案予以实现:
在本发明的实施方式中,一种动态聚合物热塑性弹性体,其聚合物分子具有以下通式 所示的多端段-单中间段的多段式结构:
其中,A为端段,B为中间段;n为连接在中间段B上的端段A的数量,其大于等于2;各端段A相同或者不同,彼此之间相互混合或各自独立或既相互混合又各自独立地形成结晶 相或与中间段B不相容的相或既有结晶相又有与中间段不相容的相,以形成基于两端段的可 逆分相物理交联;各端段之间隔着连接它们的中间段,且不通过除中间段以外的共价链接相 链接;中间段B为无定型态,全部或部分链段中包含至少一种侧氢键基团,所述侧氢键基团 形成链间超分子氢键动态交联;所述中间段B上的侧氢键基团,含有下述通式所示结构中的 至少一种:
其中,X选自氧原子、硫原子、氮原子,Y选自氧原子、硫原子;
其中,a为与X原子相连的R1或R2的数目;
当X为氧原子或硫原子时,a为0,R1和R2不存在;
当X为氮原子时,a为1,R1和R2各自独立地选自氢原子、取代原子或取代基;
其中,G1、G2为端基;
其中,L为二价连接基团;
其中,L与R1、R2、G1、G2中任一基团之间相连成桥或不相连成桥,R1与G1相连成桥或不 相连成桥,R2与G2相连成桥或不相连成桥,且形成的连接桥不含有杂原子,仅含有碳原子和 氢原子。
在本发明的实施方式中,一种动态聚合物热塑性弹性体,各端段A和中间段B各自独立 地在其骨架链上还含有骨架氢键基团。
在本发明的实施方式中,一种动态聚合物热塑性弹性体,中间段B的侧基或侧链或侧基 和侧链上还含有所述侧氢键基团以外的其他氢键基团。
在本发明的实施方式中,一种动态聚合物热塑性弹性体,平均每100个中间段B骨架重 复单元接入含氢键基团的侧基、侧链或侧基和侧链中的数目为0.1至200个。
在本发明的实施方式中,一种动态聚合物热塑性弹性体,其中还含有其他多端段-单中间 段的多段式结构的热塑性弹性体聚合物成分、其他两段式热塑性弹性体聚合物成分、其他软 段不含有任意侧氢键基团的热塑性弹性体聚合物成分、其他热塑性聚合物成分中的至少一种。
在本发明的实施方式中,一种动态聚合物热塑性弹性体,热塑性弹性体是固体聚合物、 水凝胶、离子液体凝胶、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、有机凝胶、泡沫材料。
在本发明的实施方式中,一种动态聚合物热塑性弹性体,构成热塑性弹性体的组分还包 括以下任一种或任几种可添加物:助剂、添加剂、填料。
在本发明的实施方式中,所述的动态聚合物热塑性弹性体,其应用于以下材料或制品: 自修复性涂层、自修复性板材、自修复性粘结剂、自修复性密封材料、韧性弹性体材料、自 粘性玩具、形状记忆材料。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明的一种动态聚合物热塑性弹性体同时引入结晶/相分相物理交联和氢键交联。 基于结晶/相分相的端段分相物理交联用于提供材料的平衡结构,中间段的氢键交联一方面用 于对分相物理交联进行交联补充,另一方面用于提供基于其动态性的特异性能。本发明的氢 键交联优选由形成不超过四齿氢键的且主要为直链型结构的氢键基团形成的,因此,氢键具 有良好的动态性,在常温或其他使用温度下可以赋予材料优异的自修复性;同时,在高温下 基于结晶/相分相的物理交联容易熔融,材料又具有良好的加工性能,并且易于回收并再次利 用,这在现有的聚合物体系中是无法实现的。
(2)本发明中,基于侧氢键基团形成中间段链间交联。由于侧氢键基团在侧基和/或侧 链上,是悬挂在骨架链侧边的基团,其基团和链的运动更加自由,因此动态性更强,特别有 利于进行自修复。
(3)本发明中的侧氢键基团为基于(硫代)氨基甲酸酯/脲基元的基团,一方面特别适 合形成具有良好动态性的氢键,一方面又比较耐水解性,而且在制备上方便性高。这是其他 的氢键体系所无法比拟的。
(4)本发明的一种动态聚合物热塑性弹性体具有良好的可调控性。通过控制原料和制备 方法等参数,可制备化学结构、拓扑结构、分子量等可控的聚合物,获得具有不同表观特征、 性能可调、用途广泛的动态聚合物;通过控制侧基和/或侧链上氢键基团的种类和数目,可以 制备动态可逆性强弱不同的动态聚合物热塑性弹性体;通过端段结晶/相分相和中间段超分子 氢键交联两者成分的比例,可以制备出不同力学性能、不同自修复性等多样性的动态聚合物 热塑性弹性体;通过控制各链段热转变温度,可以制备出适应不同温度的具有形状记忆功能 的动态聚合物热塑性弹性体。这在传统的热塑性弹性体体系以及超分子交联体系里面是难以 做到的。
具体实施方式
本发明涉及一种动态聚合物热塑性弹性体,所述的热塑性弹性体的聚合物分子具有多端 段-单中间段的多段式结构,各端段之间相互和/或各自独立地可形成结晶相和/或与中间段不 相容的相,以形成基于各端段的可逆分相物理交联;中间段为无定型态,并且,其中的至少 部分链段中包含至少一种侧基和/或侧链上的侧氢键基团,所述侧氢键基团可以形成链间超分 子氢键动态交联。
本发明中所述的“聚合”为链的增长过程/作用,也即通过分子间反应/作用(包括共价 化学反应和非共价/超分子作用)形成直链、支化、环、二维/三维团簇、三维无限网络结构 的聚合物。本发明中所用术语“交联”,指的是分子间和/或分子内通过共价键和/或非共价/ 超分子化学连接形成具有二维/三维团簇型和/或三维无限网状型产物的过程。在交联过程中, 聚合物链一般先在二维/三维方向不断增长,逐步形成团簇(可以是二维或者三维),再发展 为三维无限网络。因此,交联可以视为聚合的一种特殊形式。在交联过程中,刚好达到一个 三维无限网络时的交联度,称为凝胶点,也称为渗滤阈值。处于凝胶点以上(含,下同)的 交联产物,其具有三维无限网络结构,交联网络构成一个整体并横跨整个聚合物结构;处于 凝胶点以下的交联产物,其仅为稀松的链间链接结构,并未形成三维无限网络结构,仅在局 部存在少量的二维/三维网络结构,并不属于横跨整个聚合物结构的能够构成一个整体的交联 网络。除非特别说明,本发明中的交联包含凝胶点以上的三维无限网络结构和凝胶点以下的 二维/三维团簇结构。在本发明的实施方式中,端段形成的分相物理交联的交联度可以在其凝 胶点上下,侧氢键基团形成的超分子氢键交联也可以在其凝胶点上下,但端段形成的分相物 理交联和侧氢键基团形成的超分子氢键交联之和在聚合物的总凝胶点以上;优选端段形成的 分相物理交联的交联度在其凝胶点上,以获得基于端段分相物理交联的三维无限网络,因此 在侧氢键超分子交联完全解离的情况下,动态聚合物也可以保持平衡结构,也即尺寸稳定性。
用于合成聚合物的最小单元的化合物称为单体。其中,由一种单体参与的聚合称为均聚, 产物是聚合物链组成单一的均聚物;由多种单体参与的聚合称为多元共聚,产物为聚合物链 多组分的共聚物。
在本发明中,端段与中间段之间至少通过一个共价键链接;各端段之间必须隔着连接它 们的中间段,且不通过除中间段以外的共价链接相链接。构成所述热塑性弹性体聚合物分子 的多端段-单中间段的多段式结构,可以用以下通式表示:
其中A为端段,B为中间段,n为连接在中间段B上的端段A的数量,其大于等于2。各端段A和中间段B可以分别视为一个嵌段,但其中又可以各自独立地包含一个或者多个相同或者不同的子链段。所述子链段可以是同在主链上的更小的链段,也可以是在侧链、支链、分叉链上的链段;各端段A可以相同或者不同,所述不同包括化学组成不同、分子量不同、拓扑结构不同、空间构型不同等。在本发明的实施方式中,任何一个端段、中间段及其子链段可以各自独立地为均聚链段或共聚链段。在本发明中,各端段A可以各自独立地形成分相物理交联,可以相互混合地形成分相物理交联,也可以同时各自独立和相互混合地形成分相 物理交联。各链段的拓扑结构没有限制,但中间段B中的至少部分链段带有侧基和/或侧链, 且至少部分所述侧基/侧链中含有可形成氢键交联的侧氢键基团(中间段侧氢键基团)。各链 段各自独立地在其骨架链上含有可选的骨架氢键基团,各端段A中也各自独立地含有可选的 侧氢键基团(端段侧氢键基团)。所述侧氢键基团还可以同所述可选的骨架氢键基团之间形成 氢键交联,可选的骨架氢键基团也可以独立地形成氢键交联;部分所述侧氢键基团之间可以 独立以氢键形成链内环,部分所述骨架氢键基团之间也可以独立地以氢键形成链内环,或与 部分所述侧氢键基团共同作用形成链内环。但在本发明的实施方式中,即使存在中间段侧氢 键基团和中间段骨架氢键基团与端段侧氢键基团和端段骨架氢键基团之间的氢键交联,其含 量也较小。因此,中间段侧氢键基团形成的氢键交联主要指其在中间段链间与不同聚合物分 子中中间段侧氢键基团和/或可选的中间段骨架氢键基团之间形成的链间氢键交联。若非特别 说明,氢键交联则特指中间段侧氢键基团参与形成的链间氢键交联。
在本发明的实施方式中,A、B链段之间的共价链接可以存在化学结构不同于所链接的链 段的连接基,所述连接基的分子量不高于1000,优选连接基的碳原子数不高于20,更优选不 高于10。侧基和/或侧链可以与其骨架链之间通过氢键作用链接。本发明中,所述的“物理 交联”指聚合物链段或非聚合物链段以及官能团间通过非共价作用力而形成的交联,包括但 不限于结晶、相分离、超分子作用力等,使聚合物具有类似共价交联后的交联物理性质,包 括但不限于大表观分子量、弹性、尺寸稳定性、力学强度。本发明涉及的物理交联具有可逆 性,即所述的物理交联在加热条件下或者良溶剂中,物理交联可以发生解交联;在冷却条件 下或者不良溶剂中,物理交联可以重新形成。
在本发明中,除基于各端段的结晶和/或形成与中间段不相容的相构成的交联是物理交联 外,中间段中的侧氢键基团参与形成的超分子氢键交联也是一种物理交联。在本发明中,端 段一般比中间段具有更高的玻璃化转变温度和/或形成的结晶相和/或与中间段不相容的相比 中间段形成的相具有更好的热稳定性和/或更高的力学强度和/或更低的溶解性,因此,端段 可以称为“硬段”,而中间段可以称为“软段”。在本发明的实施方式中,所述动态热塑性弹 性体中通常存在中间段构成的软相和端段构成的硬相两相结构;但由不同端段形成的不同硬 相也可以不相容,由不同中间段形成的不同软相也可以不相容,也即,热塑性弹性体中可以 存在三个或三个以上不相容的相。在本发明的实施方式中,中间段构成的软相和端段构成的 硬相所形成的相拓扑结构(相形态)没有限制,包括但不限于球状、圆柱形状、螺旋状、层 状及其组合形式。任何一相,包括不同的软相之间和不同的硬相之间,可以分散在另外一相 中,也可以与其他相形成互穿的双/多连续相,也可以是相互独立的联系相。在本发明的实施 方式中,优选软相为连续相,硬相为不连续相分散在软相中,更优选硬相以球状分散在软相 中。所述不连续的硬相的尺寸通常不大于100微米,更优选不大于10微米,更优选不大于1 微米,最优选不大于100纳米。动态聚合物热塑性弹性体的端段的总含量没有特别限制,优 选不超过弹性体总重的50%,更优选为不超过弹性体总重的35%。
其中,端段是可以形成热塑性弹性体中的分相物理交联的任意均聚物链段、共聚物链段、 功能基团及其任两种或任几种的组合,优选均聚物链段、共聚物链段及其组合。端段的拓扑 结构没有特别的限定,可以是直链结构、支化结构(包括但不限于星状、树枝状、梳状、超 支化)、环状结构(包括但不限于单环、多环、桥环、嵌套环)、二维/三维团簇结构、凝胶点 以上交联的颗粒及其两种或任几种的组合,优选为直链结构。各端段可以相同也可以不同, 同一端段中存在不同子链段时各子链段可以相同也可以不同,这种不同包括但不限于化学组 成不同、链段分子量不同、链段拓扑结构不同、空间构型不同、解交联温度不同以及上述各 情况中任两种或任几种的组合。
其中,中间段可以是任意合适的均聚物链段、共聚物链段及其任两种或任几种的组合, 至少部分链段中包含至少一种位于侧基和/或侧链上的侧氢键基团。中间段聚合物链骨架为连 接各端段的聚合物结构,中间段链骨架的拓扑结构没有特别的限定,可以是直链结构、支化 结构(包括但不限于星状、树枝状、梳状、超支化)、环状结构(包括但不限于单环、多环、 桥环、嵌套环)、二维/三维团簇结构、凝胶点以上交联的颗粒及其两种或任几种的组合,优 选为直链结构。
在本发明中,所述侧基和侧链为悬挂在链骨架上的只有一端与骨架相连的结构。在本发 明中,两个或两个以上的侧基和/或侧链可以连接于同一个原子上;侧基/侧链可以继续带有 侧基和/或侧链,侧基/侧链的侧基和/或侧链可以继续带有侧基和/或侧链,也即侧基和/或侧 链可以具有多级链结构;侧基和/或侧链的拓扑结构没有限制,可以是直链状,也可以是星状 或环状等特殊结构,特别是侧链可以是直链结构、支化结构(包括但不限于星状、树枝状、 梳状、超支化)、环状结构(包括但不限于单环、多环、桥环、嵌套环)、凝胶点以上交联的 颗粒及其两种或任几种的组合。在本发明中,中间段中至少部分链段含有所述的侧基和/或侧 链,且至少部分侧基和/或侧链中含有侧氢键基团;端段中也不排除含有侧基和/或侧链,端 段的侧基和/或侧链也可以选择性地含有侧氢键基团。如未特别说明,本发明中聚合物链包括 骨架链和任意侧链。
在本发明的实施方式中,所述的动态聚合物热塑性弹性体的软相可以有一个或多个玻璃 化转变温度,其中至少有一个玻璃化转变温度不高于工作温度范围的下限;所述的硬相也可 以有一个或多个玻璃化转变温度,同时也可以有一个或多个解分相物理交联温度,任意硬相 的解分相物理交联温度高于工作温度范围的上限。当所述的动态聚合物含有增塑剂等助剂或 填料使其软相至少有一个玻璃化转变温度不高于工作温度范围的下限时,同时硬相的解分相 物理交联温度高于工作温度范围的上限,该组合物也属于本发明所指的“热塑性弹性体”。其 中,优选为整个软相的各个组分的玻璃化转变温度全部低于工作温度范围的下限,有利于获 得柔软度高的弹性体。
在本发明的实施方式中,硬相可逆性的分相物理交联的解交联温度和力学稳定性分别高 于中间段侧基和/或侧链中氢键基团间动态性氢键交联的解交联温度和力学稳定性。
在本发明的实施方式中,端段的化学组成没有特别的限制,可以是含氧、硫、氮、硅、 氟、溴、氯、碘、硼等杂原子的碳氢链段或不含杂原子的碳氢链段。作为举例,动态聚合物 热塑性弹性体聚合物分子的端段可以是基于下列聚合物、基团或其中任几种组合的链段,但 不仅限于此:具有高玻璃化转变温度的无定形聚合物,如聚苯乙烯、聚乙烯吡啶、氢化聚冰 片烯、聚醚醚酮、聚芳族碳酸酯、聚砜等;富含氢键基团的聚合物、聚合物链段、基团,如 聚酰胺、聚肽、富含脲键的链段、富含氨基甲酸酯键的链段、脲基嘧啶酮等;富含结晶相的 聚合物,如结晶性聚乙烯、结晶性聚丙烯、结晶性聚酯、结晶性聚醚、液晶聚合物、液晶基 团等;离子型聚合物,如聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、聚丙烯酰胺盐、聚苯乙烯磺酸盐等。
在本发明的实施方式中,中间段聚合物骨架可以是基于碳链聚合物也可以是基于含氧、 硫、氮、硅等杂原子的杂链聚合物,可以选择性地含有骨架氢键基团。所含的骨架氢键基团 不结晶且不与中间段形成相分离,齿数优选不高于四齿。中间段可以由合成高分子和/或天然 高分子前体继续反应(包括导入端基和/或侧基活性点、导入侧基和/或侧链、接枝、扩链等) 得到,也可以由单体和/或预聚物/齐聚物聚合得到,或由以上两种方法相结合得到。作为举 例,中间段聚合物骨架可以是基于下列聚合物的链段:丙烯酸酯类聚合物、饱和烯烃类聚合 物、不饱和烯烃类聚合物、含卤素的烯烃类聚合物、聚丙烯腈类聚合物、聚乙烯醇类聚合物、 有机硅类聚合物、聚醚类聚合物、聚酯类聚合物、生物聚酯类聚合物等的均聚物或共聚物。
在本发明的实施方式中,中间段含侧氢键基团的侧基和/或侧链的导入率没有特别的限制, 平均每100个骨架重复单元接入含侧氢键基团的侧基和/或侧链的数目优选为0.1至200,更 优选为1至100,更优选为10至60。在本发明中,氢键交联可以在任意交联程度,优选达到 氢键交联的凝胶渗透阈值以上,即仅采用氢键交联即可形成三维无限网络。
在本发明的实施方式中,所述中间段聚合物链侧基和/或侧链上的侧氢键基团含有下述通 式(1)、(2)所示的结构中的至少一种:
其中,X为氧原子、硫原子、氮原子中的任一种,Y为氧原子、硫原子中的任一种。
其中,a为与X原子相连的R1、R2的数目。
当X为氧原子或硫原子时,a为0,R1、R2不存在。
当X为氮原子时,a为1,R1、R2存在。
其中,L为二价连接基团。
L的结构没有特别限制,包括但不限于单键、直链结构、含侧基的支链结构或环状结构。 其中,环状结构没有特别限制,可选自脂肪族环、芳香族环、糖环、缩合环,优选脂肪族环。
L的结构优选为直链结构。
L可以含有杂原子,也可以不含杂原子。
L的碳原子数均没有特别限制,优选为1至20,更优选为1至10。
L选自C1-20亚烃基、二价C1-20杂烃基、取代的C1-20亚烃基、取代的二价C1-20杂烃基及其任 两种、任三种的组合形成的基团。其中,取代原子或取代基没有特别限制,选自卤素原子、 烃基取代基、含杂原子的取代基。
L优选为C1-20开链亚烷基、C1-20开链亚烯基、C1-20亚环烷基、C1-20亚环烯烃基、亚芳基、亚 芳烃基、二价C1-20脂杂烷基、二价C1-20脂杂烯基、二价杂芳基、二价杂芳烃基、取代的亚烷 基、取代的C1-20开链亚烯基、取代的C1-20亚环烷基、取代的C1-20亚环烯烃基、取代的亚芳基、 取代的亚芳烃基、取代的二价C1-20脂杂烷基、取代的二价C1-20脂杂烯基、取代的二价杂芳基、 取代的二价杂芳烃基及其任意多种的组合形成的基团。
L更优选为C1-10开链亚烷基、C1-10开链亚烯基、C3-10亚环烷基、C1-10亚环烯烃基、亚芳基、 亚芳烃基、二价C1-10脂杂烷基、二价C1-10脂杂烯基、二价杂芳基、二价杂芳烃基、取代的亚 烷基、取代的C1-10开链亚烯基、取代的C1-10亚环烷基、取代的C1-10亚环烯烃基、取代的亚芳基、 取代的亚芳烷基、取代的二价C1-10脂杂烷基、取代的二价C1-10脂杂烯基、取代的二价杂芳基、 取代的二价杂芳烃基及其任意多种的组合形成的基团。
具体地,L选自单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、 亚辛基、亚壬基、亚癸基、1,2-亚苯基、亚苄基、C1-20氧杂亚烷基、C1-20硫杂亚烷基、C1-20氮 杂亚烷基、氮杂芳烃基及其任两种、任三种的组合形成的基团。其中,取代原子或取代基选 自卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种。
L更优选单键、亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基。
本发明中所述的杂原子没有特别限定,包括但不限于氧原子、硫原子、氮原子、磷原子、 硅原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、硼原子等。其中,杂原子的数量可以为一个, 也可以为两个或两个以上。杂原子可以作为取代原子存在,也可以独立地作为二价连接基存 在,举例如-O-(氧基或醚键)、-S-(硫基或硫醚键)等。
G1、G2为端基。
R1、R2、G1、G2的结构没有特别限制,包括但不限于直链结构、含侧基的支链结构或环状 结构。其中,环状结构没有特别限制,可选自脂肪族环、芳香族环、糖环、缩合环,优选脂 肪族环。
R1、R2、G1、G2的结构优选为直链结构。
R1、R2、G1、G2可以含有杂原子,也可以不含杂原子。
R1、R2、G1、G2的碳原子数均没有特别限制,优选为1~20,更优选为1~10。
R1、R2、G1、G2各自独立选自氢原子、卤素原子、C1-20烃基、C1-20杂烃基、取代的C1-20烃基或取代的杂烃基。其中,R1和R2中的取代原子或取代基没有特别限制,选自卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基。
R1、R2、G1、G2各自独立更优选为氢原子、卤素原子、C1-20烷基、C1-20不饱和脂肪烃基、芳 基、芳烃基、C1-20杂烃基、C1-20烃基氧基酰基、C1-20烃基硫基酰基及其任一种的被取代形式。
R1、R2、G1、G2各自独立更优选为氢原子、卤素原子、C1-20烷基、C1-20烯基、芳基、芳烃基、 C1-20脂杂烃基、杂芳基、杂芳烃基、C1-20烷氧基酰基、芳基氧基酰基、C1-20烷基硫基酰基、芳 基硫基酰基及其任一种的被取代形式。
R1、R2、G1、G2各自独立更优选为氢原子、卤素原子、C1-20烷基、C1-20烯基、芳基、芳烃基、 C1-20脂杂烃基、杂芳基、杂芳烃基、C1-20烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C1-20烷基硫基羰基、芳 基硫基羰基、C1-20烷氧基硫代羰基、芳基氧基硫代羰基、C1-20烷基硫基硫代羰基、芳基硫基硫 代羰基及其任一种的被取代形式。
具体地,R1、R2、G1、G2各自独立选自包括但不限于氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十 一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十 九烷基、二十烷基、烯丙基、丙烯基、乙烯基、苯基、甲基苯基、丁基苯基、苄基、甲氧基 羰基、乙氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、甲硫基羰基、乙硫基羰基、苯硫基羰基、苄 硫基羰基、乙氨基羰基、苄氨基羰基、甲氧基硫代羰基、乙氧基硫代羰基、苯氧基硫代羰基、 苄氧基硫代羰基、甲硫基硫代羰基、乙硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、 取代的C1-20烷基、取代的C1-20烯基、取代的芳基、取代的芳烃基、取代的C1-20脂杂烃基、取代 的杂芳基、取代的杂芳烃基、取代的C1-20烷氧基羰基、取代的芳基氧基羰基、取代的C1-20烷 基硫基羰基、取代的芳基硫基羰基、取代的C1-20烷氧基硫代羰基、取代的芳基氧基硫代羰基、 取代的C1-20烷基硫基硫代羰基、取代的芳基硫基硫代羰基。其中,丁基包括但不限于正丁基、 叔丁基。辛基包括但不限于正辛基、2-乙基己基。其中,取代原子或取代基选自卤素原子、 烃基取代基、含杂原子的取代基。
R1、R2、G1、G2各自独立进一步优选为氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷 基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、烯丙基、苄基、三 苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、硝基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基、乙酰 基、苯甲酰基、2-吡啶基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、 苄氧基羰基、甲硫基羰基、乙硫基羰基、叔丁基硫基羰基、苯硫基羰基、苄硫基羰基、乙基 硫代羰基、苯基甲硫代羰基、甲氧基硫代羰基、乙氧基硫代羰基、叔丁基氧基硫代羰基、苯 氧基硫代羰基、苄氧基硫代羰基、甲硫基硫代羰基、乙硫基硫代羰基、叔丁基硫基硫代羰基、 苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、C1-10卤代烃基、三氟乙酰基、卤代苯基、卤代苄基、硝基 苯基、硝基苄基及其任一种的被取代形式。其中,取代原子或取代基优选为氟原子、烷氧基、 硝基。
R1、R2、G1、G2各自独立更优选氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、苄基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基、2-吡啶 基羰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、叔丁基氧基硫代羰基、苯氧基硫代羰 基、苄氧基硫代羰基、叔丁基硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、三氟乙酰 基。
R1、R2、G1、G2各自独立更优选为氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、苄基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基。
R1、R2、G1、G2各自独立最优选为氢原子、甲基、乙基、正丙基、正丁基。
其中,L可以与R1、R2、G1、G2中任一基团之间相连成桥或不相连成桥,R1可以与G1相连 成桥或不相连成桥,R2可以与G2相连成桥或不相连成桥,且形成的连接桥不含有杂原子,仅 含有碳原子和氢原子,优选为碳原子数为1至20的二价烃基连接桥。
作为例子,可以举出如下所述侧氢键基团,但本发明不仅限于此。
其中,m、n、x为重复基团的数量,可以是固定值,也可以是平均值。m、n取值范围为0和大于等于1的整数,优选不高于20,更优选不高于10;x取值范围为大于等于1的整数。
在本发明的实施方式中,聚合物中间段的侧基和/或侧链上还可以含有除前述侧氢键基团 以外的其他氢键基团。本发明的侧基和/或侧链氢键交联因此可以更加有效地进行调节以满足 多种多样的应用需求。作为举例,可以选用的其他氢键基团包括但不限于羟基、氨基、酰胺 基、硫代酰胺基、吡咯烷酮基、尿唑基、咪唑基、吡唑基、氮唑基及其衍生物基。在本发明 中,此类其他侧氢键基团的含量没有特别限制,优选低于侧氢键基团总含量的50mol%,更 优选低于20mol%,进一步优选低于5mol%。
在本发明的实施方式中,端段和中间段中含有的可选的骨架氢键基团可以是任意合适的 氢键基团。所述骨架氢键基团可以是能够形成任意齿数的氢键基团。骨架上的氢键基团可以 是同时有氢键受体和氢键供体的基团,也可以是仅含有氢键受体或氢键供体的基团,还可以 是一部分骨架氢键基团只含有氢键供体另一部分骨架氢键基团只含有氢键受体。但中间段所 含的骨架氢键基团参与形成的氢键单元不结晶且不与软相形成相分离,并且齿数优选不高于 四齿。
作为例子,可以举出如下所述中间段骨架氢键基团,但本发明不仅限于此。
作为例子,可以举出如下所述端段骨架氢键基团,但本发明不仅限于此。
在本发明的实施方式中,氢键交联除了通过聚合物中间段侧基和/或侧链的所述侧氢键基 团之间以及与中间段聚合物骨架和/或端段中选择性地存在的骨架氢键基团之间形成氢键交 联外,还可以通过所述侧基和/或侧链的所述侧氢键基团以及可选的骨架氢键基团与作为添加 物引入的其他组分上的氢键基团形成氢键交联。此类可以参与形成氢键交联的其他组分包括 但不限于小分子、聚合物、无机材料,其中所含的氢键基团可以是任意可以与所述侧氢键基 团和骨架氢键形成氢键的基团。作为举例,可以包括但不限于通式(1)和(2)所述的氢键 基团,以及羟基、氨基、酰胺基、硫代酰胺基、吡咯烷酮基、尿唑基、咪唑基、吡唑基、氮 唑基及其衍生物基。此类其他组分之间也可以形成氢键,但优选形成不超过四齿氢键。此类 材料可以选自线型、环状、支化、团簇聚合物以及共价交联的聚合物颗粒、表面改性的有机、 无机颗粒、纤维。
在本发明的实施方式中,所述动态聚合物热塑性弹性体,可以含有至少一种所述的多端 段-单中间段的多段式结构聚合物成分,还可以是至少一种所述的多端段-单中间段的多段式 结构聚合物成分与其他热塑性聚合物/热塑性弹性体聚合物共混形成的聚合物合金弹性体。其 中,互穿网络聚合物结构由于网络组分间的协同作用使其性能明显优于其组分的单网络聚合 物,产生比单一网络更高的韧性等力学性能,因此优选混合形成具有相互贯穿缠结的互穿网 络聚合物结构的弹性体。其中,上述的聚合物合金弹性体中优选含有质量不低于30%的所述 的多端段-单中间段的多段式结构聚合物成分,更优选含有质量不低于50%的所述的多端段- 单中间段的多段式结构聚合物成分。
本发明实施方式中,所述的动态聚合物热塑性弹性体具有多端段-单中间段的多段式结构 的聚合物分子的制备,其工艺原则上可以是任意合适的手段。一般有两种方式,从单体出发, 由内而外或由外而内依次进行中间段、端段或端段、中间段的聚合;或者先分别合成端基功 能化的端段、中间段或两段式共聚物,然后进行链段间的端基反应,或通过其他小分子实现 偶合或共聚。具有多端段-单中间段的多段式结构的聚合物分子的制备还可以是基于上述两种 方式的组合,例如,先将端段或中间段制备成大分子引发剂,引发中间段和端段的聚合,再 根据需要进行链段间的端基反应;又如,先生成中间段-端段两段式共聚物,再将两个或多个 两段式分子的中间段部分偶合而成本发明的具有多端段-单中间段的多段式结构的聚合物分 子。侧氢键基团的生成或引入,可以在软端段相连之前、之后或者过程中进行。当先生成聚 合物链骨架再生成所述侧氢键基团时,聚合物中间段上必须含有可引入所述侧氢键基团的活 性点,作为实例包括但不限于氨基、仲氨基、羟基、羧基、醛基、巯基、异氰酸酯基、环氧 基、酯基、卤素原子、酰卤基、酸酐、碳碳双键、马来酰亚胺、碳碳三键、叠氮基、腈基、 肼、四嗪、琥珀酰亚胺酯。
所述的聚合方法根据所选预聚物的类型包括但不限于缩聚、加聚、配位聚合和开环聚合, 加聚包括但不限于自由基聚合、活性自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等。其中,聚合 过程可以在溶剂中进行,也可以是无溶剂的本体聚合。
上述部分聚合过程的引发需要使用能够在聚合反应过程中引起单体分子活化的引发剂。 本发明实施方案中可根据需要选用不同类型的引发剂。例如,选用单官能引发剂便于制备单 端功能化的端段或双端异功能化的中间段;又如,选用双官能引发剂或多官能引发剂便于制 备各端同功能化或各端异功能化的中间段;再如,使用单端功能化的端段或遥爪聚合物中间 段制备而成的大分子引发剂可以继续引发端段或中间段的单体聚合,得到嵌段共聚物。其中, 制备单、双、多末端功能化的聚合物链段通过合理选用自身带有活性基团的引发剂、合理选 用链转移剂、合理使用可与引发剂残基反应的功能性试剂实现。
在本发明的实施方式中,部分聚合反应还需要使用催化剂,在聚合反应过程中改变反应 途径,降低反应活化能来加速反应物在反应过程中的反应速率。部分聚合过程中还需要使用 分散剂、乳化剂等助剂。例如,在悬浮聚合过程中需要使用分散剂,在乳液聚合过程中需要 使用乳化剂。所述的分散剂,能够使得聚合物混合液中固体絮凝团分散为细小的粒子而悬浮 于液体中,均一分散那些难于溶解于液体的固体及液体颗粒,同时也能防止颗粒的沉降和凝 聚,形成安定悬浮液。所述的乳化剂,能够改善包含助剂的聚合物混合液中各种构成相之间 的表面张力,使之形成均匀稳定的分散体系或乳浊液,优选用于进行乳液聚合。
具体地,作为举例,本发明可选用的聚合方法包括但不限于:苯乙烯类、(甲基)丙烯酸 酯类单体的热引发普通自由基聚合,苯乙烯类、(甲基)丙烯酸酯类单体的光引发自由基聚合, 氯乙烯单体的引发转移终止剂法自由基聚合,苯乙烯类、(甲基)丙烯酸酯类单体的原子转移 自由基聚合(ATRP),苯乙烯类、(甲基)丙烯酸酯类、丙烯腈类单体可逆加成-断裂转移自由 基聚合(RAFT),氮氧稳定自由基聚合(NMP),乙烯、丙烯配位聚合,苯乙烯类单体的阴离子 聚合,内酯开环聚合,内酰胺开环聚合,环氧开环聚合,环烯烃开环易位聚合,二元酸和二 元醇之间的缩聚,二元酸和二元胺之间的缩聚,二元硫醇和二元烯/炔之间的点击反应聚合, 二元叠氮和二元炔之间的点击反应聚合、聚氨酯/聚脲反应等。
上述的聚合方法和聚合过程所需的引发剂、催化剂、其他助剂以及反应条件等都是公开 已知的常规技术(如潘祖仁主编,《高分子化学(增强版)》),本领域内技术人员可以根据需 要进行合理选择和组合。
本发明的实施方式中,侧氢键基团的生成或引入可以采用任意合适的反应,包括但不仅 限于以下类型:异氰酸酯与氨基、羟基、巯基、羧基的反应,丙烯酸酯自由基反应,双键自 由基反应,双键环化反应,环氧与氨基、羟基、巯基的反应,叠氮-炔点击反应,巯基-双键/ 炔点击反应,尿素-胺的反应,酰胺化反应,四嗪-降冰片烯反应,活性酯与氨基、羟基、巯 基的反应,硅羟基缩合反应;优选异氰酸酯与氨基、羟基、巯基的反应,尿素-胺的反应,活 性酯与氨基、羟基、巯基的反应;更优选异氰酸酯与氨基、羟基、巯基的反应。氢键基团的生成或引入可以有一个或以上的反应类型、反应手段,侧基和/或侧链的超分子交联可以有一 个或以上的类型、结构。
本发明的实施方式中,可以利用链段活性端基间的化学反应连接中间段和端段,所述的 化学反应包括但不仅限于以下类型:异氰酸酯与氨基、羟基、巯基、羧基的反应,环氧与氨 基、羟基、巯基、酚醛的反应,叠氮-炔点击反应,巯基-双键/炔点击反应,尿素-胺的反应, 酰胺化反应,酯化反应,四嗪-降冰片烯反应,活性酯与氨基、羟基、巯基的反应,硅羟基缩 合反应。
以下针对本发明的动态聚合物热塑性弹性体多端段-单中间段的多段式结构聚合物分子 的部分制备方法的实施方式进行举例说明。
在本发明的实施方式中,一种多端段-单中间段的多段式结构聚合物的制备方法利用已存 在或市售的中间段含有活性点的多端段-单中间段的多段式结构聚合物,活性点与含有所需的 侧氢键基团的单官能度试剂反应生成含有所需的侧氢键基团的侧基和/或侧链。作为例子但不 限于下列所举,比如聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)热塑性弹性体中聚丁 二烯中间段中的双键与含有侧氢键基团(下述结构式中记为RH,RH符合通式的结构)一端为 巯基的试剂发生巯基-烯反应形成本发明的多端段-单中间段的多段式结构聚合物。其中,侧 基带有的RH基团在之前预先生成。
在本发明的实施方式中,另一种多端段-单中间段的多段式结构聚合物的制备方法是利用 双官能引发剂由外而内依次聚合端段单体和中间段单体或由内而外依次聚合中间段单体和端 段单体,其中中间段单体包括侧基中带有所需氢键基团RH的中间段单体,也可以包括或不包 括不带有所需侧氢键基团RH的中间段单体。作为例子但不限于下列所举,比如,使用多官能 引发剂季戊四醇先引发侧基带有RH基团的己内酯类单体和己内酯共聚合生成多臂型中间段, 再引发左旋丙交酯聚合生成各端段,形成本发明的具有多端段-单中间段的多段式结构的聚合 物分子。其中,所需的引发剂和侧基带有的RH基团的单体在聚合前预先生成。
在本发明的实施方式中,另一种多端段-单中间段的多段式结构聚合物的制备方法利用中 间段作为大分子引发剂引发端段聚合。作为例子但不限于下列所举,比如,两端端基为异氰 酸酯基侧基含有氢键基团RH的基于聚丁二烯的中间段引发己内酰胺的开环聚合形成本发明的 多端段-单中间段的多段式结构聚合物。其中,侧基带有RH基团的中间段大分子引发剂在聚合 之前预先聚合生成。
在本发明的实施方式中,另一种多端段-单中间段的多段式结构聚合物的制备方法是先合 成两端或多端带有活性端基的中间段和一端带有活性端基的端段,其中中间段侧基和/或侧链 带有所需的侧氢键基团,再将各链段偶合。作为例子但不限于下列所举,比如,两端羧基封 端侧基含有所需氢键基团RH的基于聚酯中间段与一端为氨基的尼龙6端段反应形成本发明的 多端段-单中间段的多段式结构聚合物分子。其中,端基功能化的端段和中间段在偶合之前预 先聚合生成。
在本发明的实施方式中,另一种多端段-单中间段的多段式结构聚合物的制备方法是先合 成中间段-端段两段式共聚物,其中中间段端侧基和/或侧链带有所需的氢键基团且端基带有 的活性基团,再将两链段或多个链段偶合。作为例子但不限于下列所举,比如,端基为羧基、 端段为聚砜、中间段基于聚醚、中间段侧基含有所需RH基团的两段式共聚物,与端基为羟基、 端段为聚乳酸、中间段基于聚酯、中间段侧基含有所需RH基团的两段式共聚物反应,形成本 发明的多端段-单中间段的多段式聚合物。其中,所需的两段式共聚物以及侧基带有的RH基团 在偶合之前预先生成。
在本发明的实施方式中,另一种多端段-单中间段的多段式结构聚合物的制备方法是先制 备一端为可参与中间段聚合的功能基团的端段,再通过与中间段单体聚合形成所述的结构。 其中全部或部分中间段单体的侧基中带有所需氢键基团RH。作为例子但不限于下列所举,比 如,先制备一端含有丙烯酸酯基团的聚苯乙烯和侧基中含有所需氢键基团RH的丙烯酸酯类单 体,再与不含侧氢键基团的丙烯酸正丁酯进行共聚合,形成本发明的具有多端段-单中间段的 多段式结构的聚合物分子。
除此以外,本发明还有其他的制备手段,本领域技术人员还可以根据对本发明的理解, 选择合适的制备手段,达到理想的目的。
本发明所提供的一种动态聚合物热塑性弹性体,根据其具有多端段-单中间段的多段式结 构的聚合物中中间段预聚物或中间段聚合物骨架上所含有的主要骨架链段的类型进行划分, 可以是基于丙烯酸酯类聚合物、不饱和烯烃类聚合物、聚醚类聚合物、聚酯类聚合物、生物 聚酯类聚合物、有机硅类聚合物、聚乙烯醇类聚合物、饱和烯烃类聚合物、含卤素的烯烃类 聚合物、聚丙烯腈类聚合物等的聚合物。基于上述聚合物的中间段的聚合、中间段端基的引 入以及与端段的偶合的方法可以使用前述的通常的方法。以下,将按照中间段骨架链段中所 含主要聚合物或预聚物的类型对本发明中含氢键基团的侧基和/或侧链的引入进行归类说明。
本发明一类优选的中间段以丙烯酸酯类聚合物以及可以与丙烯酸酯类单体共聚的聚合物 为主要的骨架链段。作为举例,这类单体选自包括但不限于(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸 酯、丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯等。基于这类聚合物的中间段的优选制备方法是 将含侧氢键基团的单体或低聚物与聚合物骨架单体或低聚物同时共聚的制备方法。其中,含 有侧氢键基团单体可通过含活性点的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯类单体使用前述的制备方 法进行制备。作为例子,含活性点的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体的单体可以列举出但不 限于1,3-丙二醇单丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异氰基乙酯、甲基丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐、 (甲基)丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸甲基烯丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酰氯、 2-甲基-2-丙烯酸-2-磺乙酯等。
本发明另一类优选的中间段以主链或侧基上含有不饱和碳碳双键的不饱和烯烃类聚合物 为主要的骨架链段,作为举例,这一类聚合物包括但不限于顺丁橡胶、1,2-丁二烯橡胶、异 戊橡胶、聚降冰片烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚氯丁二烯、溴化聚丁二烯、聚柠 檬烯碳酸酯(PLimC)橡胶、不饱和聚酯、含有烯乙基的硅橡胶等。本发明中涉及的不饱和烯 烃类聚合物前体可按常规方法聚合,也可直接选用两端已经带有活性点的市售品。基于这类 聚合物的中间段的含氢键基团的侧基和/或侧链的导入,优选通过被导入侧基和/或侧链中同 时含有的与碳碳双键可以发生化学反应的基团与聚合物骨架上或侧基中的碳碳双键反应实现。 其中,优选巯基-双键快点击反应、碳碳双键的加成反应。基于这类聚合物的中间段的含氢键 基团的侧基和/或侧链的导入还可以通过含侧氢键基团的单体或低聚物与聚合物骨架单体或 低聚物同时共聚的制备方法实现。
本发明另一类优选的中间段以聚酯或聚醚为主要的骨架链段。作为举例,这一类聚合物 包括但不限于聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚、聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯、脂 肪族聚碳酸酯、生物聚酯、液晶聚酯等聚酯、聚醚中的一种或几种。含氢键基团的侧基和/ 或侧链的导入优选通过与含侧氢键基团的单体共聚。
本发明另一类优选的中间段以含有活性叔氢原子的聚酯为主要的骨架链段。作为举例, 这一类聚合物包括但不限于聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯等。含氢键基团的侧基和/或侧链的 导入优选通过与活性叔氢原子间的反应。
本发明另一类优选的中间段以聚硅氧烷基聚合物(有机硅)为主要的骨架链段。所述的 聚硅氧烷以二甲基硅氧烷为主重复单元,同时,与硅相连的取代基,除了甲基,可含有也可 不含有,作为举例,但不限于氢,乙基,苯基,三氟丙基,氰乙基,乙烯基和/或侧基末端带 有羟基、氨基、巯基、环氧基的基团。聚硅氧烷链段可按通常的方法制备,也可以选择市售 的功能化的聚硅氧烷或低聚硅氧烷,优选同时具有活性侧基和活性端基且侧基和端基中活性 点种类不同的聚硅氧烷或低聚硅氧烷。作为举例,所述的活性基团包括但不限于羟基、氨基、 巯基、环氧基、烯基、硅氢原子或其他可参与化学反应的原子或基团。
本发明另一类优选的中间段以含有侧羟基或易醇解得到侧羟基的聚合物及其共聚物为主 要的骨架链段。作为举例,这一类聚合物包括但不限于带有侧羟基的聚乙烯醇、纤维素、淀 粉等,易醇解为聚乙烯醇的聚醋酸乙烯酯等,还包括环氧基经缩聚反应后生成侧羟基的一类 聚合物,以及其他经侧基反应后生成侧羟基的一类聚合物。本发明中涉及的含侧羟基的聚合 物可按常规方法聚合,也可选用市售品。含氢键基团的侧基和/或侧链的导入优选利用羟基与 异氰酸酯基、羧基、醛基、卤代烷、酸酐、硫酸酯、磺酸酯等基团的反应,更优选利用羟基 与异氰酸酯基的反应,以同时完成侧氢键基团的生成与侧链的导入。
本发明另一类优选的中间段以饱和烯烃聚合物及其卤代物为主要的骨架链段。作为举例, 这一类聚合物包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯化聚乙 烯、聚三氟氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯及其共聚物等。本发明中涉及的基 于饱和烯烃聚合物及其卤代聚合物的中间段,其含氢键基团的侧基和/或侧链的引入优选通过 利用含侧氢键基团的烯类单体参与共聚实现。当涉及的饱和烯烃及其卤代聚合物的单体可以 与丙烯酸酯类单体、乙烯醇或醋酸乙烯酯共聚时,优选按上述的实施方式在聚合过程中实现 侧基和/或侧链的引入。本发明中涉及的以饱和烯烃及其卤代聚合物为前体的中间段的另一种 优选的制备方法是使用自由基引发剂引发侧链的聚合接枝,其中参与侧链聚合接枝的单体为 含侧氢键基团的单体,或有几种单体参与侧链的聚合接枝,其中有一种单体为含侧氢键基团 的单体。本发明中涉及的以卤代聚合物为前体的中间段的另一种优选的制备方法是通过单电 子转移活性自由基聚合、氮氧调控自由基聚合、可逆加成断裂链转移法制备所需的端基带有 活性点的聚合物链段,含氢键基团的侧基和/或侧链的导入利用卤代原子与其他基团间的反应 得以实现,作为举例,这类反应包括但不限于聚氯乙烯中的氯原子与苯硫酚衍生物之间的反 应,以及聚氯乙烯中的氯原子与叠氮化物之间的反应。
本发明另一类优选的中间段以聚丙烯腈基聚合物为主要的骨架链段。在制备基于这一类 聚合物的中间段时,含氢键基团的侧基和/或侧链的导入的一种优选方式是通过与前述的含侧 氢键基团的丙烯酸酯类、乙烯醇类、醋酸乙烯酯类单体共聚。含氢键基团的侧基和/或侧链导 入的另一种优选的实施方式是利用腈基-叠氮点击反应。含氢键基团的侧基和/或侧链导入的 另一种优选的实施方式是先将腈基通过催化氢化法转化为或部分转化为氨基,再通过氨基与 异氰酸酯基的反应在生成侧氢键基团的同时完成侧基和/或侧链的导入。
在本发明的实施方式中,动态聚合物热塑性弹性体中还可以含有与所述的多端段-单中间 段的多段式结构的聚合物分子相容或不相容的不同于所述的多端段-单中间段的多段式结构 的聚合物分子的其他任意合适的多端段-单中间段的多段式结构的热塑性弹性体聚合物成分、 其他任意合适的两段式热塑性弹性体聚合物成分、其他任意合适的软段不含有任意侧氢键基 团的热塑性弹性体聚合物成分以及其他热塑性聚合物成分。所述的其他热塑性聚合物成分可 以含有动态氢键作用或不含有氢键作用。所述其他热塑性弹性体聚合物成分可以与所述的多 端段-单中间段的多段式结构的聚合物分子形成相容的交联网络,也可以形成不相容的相互共 混/互穿/半互穿等结构的交联网络;所述其他热塑性聚合物成分可以相容或不相容地分散在 所述的多端段-单中间段的多段式结构的聚合物分子形成的交联网络中。
在本发明的实施方式中,在动态聚合物热塑性弹性体中可以引入与软相相容但与硬相不 相容的溶剂制备动态聚合物凝胶。所述溶剂可以包括但不限于水、有机溶剂、离子液体、齐 聚物、增塑剂。其中,齐聚物也可以视为增塑剂。采用水溶胀的体系成为水凝胶;有机溶剂 溶胀的体系称为有机凝胶,离子液体、齐聚物和增塑剂溶胀的凝胶亦可称为有机凝胶。
本发明所提供的一种动态聚合物凝胶,优选离子液体凝胶、齐聚物溶胀凝胶和增塑剂溶 胀凝胶,更优选增塑剂溶胀凝胶。
本发明的一种动态聚合物离子液体凝胶的制备方法,包括如下步骤:将制备动态聚合 物的原料和离子液体共混,使制备动态聚合物的原料的质量分数为0.5~70%,通过所述合适 手段进行聚合、偶合或其他类型的化学反应,反应结束后,即制成一种动态聚合物离子液体 凝胶。本发明的另一种动态聚合物离子液体凝胶的制备方法,包括如下步骤:将动态聚合物 溶胀于含离子液体的溶剂中,使动态聚合物的质量分数为0.5~70%,充分溶胀后除溶剂,即 制成一种动态聚合物离子液体凝胶。上所述离子液体一般由有机阳离子和无机阴离子组成, 作为举例,阳离子选自包括但不限于烷基季铵离子、烷基季磷离子、1,3-二烷基取代的咪唑 离子、N-烷基取代的吡啶离子等;阴离子选自包括但不限于为卤素离子、四氟硼酸根离子、 六氟磷酸根离子、也有CF3SO3 -、(CF3SO2)2N-、C3F7COO-、C4F9SO3 -、CF3COO-、(CF3SO2)3C-、(C2F5SO2)3C-、 (C2F5SO2)2N-、SbF6 -、AsF6 -等。本发明所使用的离子液体中,阳离子优选咪唑阳离子,阴离子 优选六氟磷酸根离子和四氟硼酸根离子。制备离子液体的动态聚合物热塑性弹性体优选为聚 合物中间段骨架是基于含丙烯酸酯类单体的聚合物、氟取代聚饱和烯烃、含丙烯腈的聚合物 的聚合物链段。
本发明的一种动态聚合物齐聚物溶胀的凝胶制备方法,包括如下步骤:将制备动态聚合 物的原料和齐聚物共混,使制备动态聚合物的原料的质量分数为0.5~70%,通过所述合适手 段进行聚合、偶合或其他类型的化学反应,反应结束后,即制成一种动态聚合物齐聚物溶胀 的凝胶。本发明的另一种动态聚合物齐聚物溶胀的凝胶制备方法,包括如下步骤:将动态聚 合物溶胀于含有齐聚物的溶剂中,使动态聚合物的质量分数为0.5~70%,充分溶胀后除溶剂, 即制成一种动态聚合物齐聚物溶胀的凝胶。上所述齐聚物包括但不仅限于聚乙二醇齐聚物、 聚乙烯醇齐聚物、聚醋酸乙烯酯齐聚物、聚丙烯酸正丁酯齐聚物、液体石蜡等。
本发明的一种动态聚合物增塑剂溶胀的凝胶制备方法,包括如下步骤:将制备动态聚合 物的原料和增塑剂共混,使制备动态聚合物的原料的质量分数为0.5~70%,通过所述合适手 段进行聚合、偶合或其他类型的化学反应,反应结束后,即制成一种动态聚合物增塑剂溶胀 的凝胶。本发明的另一种动态聚合物增塑剂溶胀的凝胶制备方法,包括如下步骤:将动态聚 合物溶胀于含有增塑剂的溶剂中,使动态聚合物的质量分数为0.5~70%,充分溶胀后除溶剂, 即制成一种动态聚合物增塑剂溶胀的凝胶。上所述增塑剂选自包括但不限于以下任一种或任 几种:苯二甲酸酯类:邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯 二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲 酸丁酯乙醇酸丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸双(十三)酯、对苯二甲酸二(2-乙 基)己酯;磷酸酯类,如磷酸三甲苯酯、磷酸(二苯-2-乙基)己酯;脂肪酸酯类,如己二酸 二(2-乙基)己酯、癸二酸二(2-乙基)己酯;环氧化合物类,如环氧甘油酯类、环氧脂肪 酸单酯类、环氧四氢邻苯二甲酸酯类、环氧大豆油、环氧硬脂酸(2-乙基)己酯、环氧大豆 油酸2-乙基己酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、黄杨乙酰蓖麻油酸甲酯,二 元醇脂类,如C5~9酸乙二醇酯、C5~9酸二缩三乙二醇酯;含氯类,如绿化石蜡类、氯代脂肪酸 酯;聚酯类,如乙二酸1,2-丙二醇系聚酯、癸二酸1,2-丙二醇聚酯;石油磺酸苯酯、偏苯三 酸酯、柠檬酸酯、季戊四醇和双季戊四醇酯等。其中,环氧化大豆油是一种性能优良的环保 型塑料增塑剂,经精炼大豆油与过氧化物发生环氧化反应制备,在聚合物制品中耐挥发、不 易迁移、不易散失。这对保持制品光、热稳定性和延长使用寿命是十分有益的。环氧化大豆 油毒性极小,已被许多国家允许用于食品及医药的包装材料,是美国食品药品管理局批准的 唯一可用于食品包装材料的环氧类增塑剂。在本发明的一种动态聚合物增塑剂溶胀的凝胶制 备中,增塑剂优选环氧大豆油。制备增塑剂溶胀凝胶的动态聚合物优选为聚合物中间段是基 于含氯乙烯单体的聚合物、含降冰片烯单体的聚合物、含饱和烯烃单体的聚合物的聚合物链 段。
本发明的实施方式中,基于动态聚合物热塑性弹性体中的分相物理交联结构可制备动态 聚合物泡沫材料。泡沫材料特别有利于降低材料的密度。
在本发明的实施方式中,动态聚合物泡沫材料的结构涉及开孔结构、闭孔结构、半开半 闭结构等三种。开孔结构中,泡孔与泡孔之间互相连通,或完全连通,单维或三维都能通过 气体或液体,泡孔径为0.01至3mm不等。闭孔结构,具有独立泡孔结构,内部泡孔与泡孔之 间有壁膜隔开,绝大多数都不相互连通,泡孔径为0.01至3mm不等。所含有的泡孔既有相互 连通又有互不连通的结构则为半开孔结构。
在本发明的实施方式中,发泡方法根据所用发泡剂的不同可以分为物理发泡法和化学发 泡法两大类。
物理发泡法,是利用物理的方法来使动态聚合物热塑性弹性体发泡,一般有三种方法: (1)先将惰性气体在压力下溶于动态聚合物中,再经过减压释放出气体,从而在材料中形成 气孔而发泡;(2)通过对溶入聚合物或其原料成分中的低沸点液体进行加热使之汽化而发泡; (3)在原料成分中添加空心球和/或可发泡的聚合物微球,在形成动态聚合物的过程中或者 之后,形成发泡体而发泡等。物理发泡法所用的物理发泡剂成本相对较低,尤其是二氧化碳 和氮气的成本低,又能阻燃、无污染,因此应用价值较高;而且物理发泡剂发泡后无残余物, 对材料性能的影响不大。采用可发泡的聚合物微球在工艺上则最简单。
化学发泡法是利用化学方法产生气体来使动态聚合物热塑性弹性体发泡,一般有两种方 法:(1)对加入动态聚合物(原料)中的化学发泡剂进行加热使之分解释放出气体而发泡; (2)也可以利用原料组分之间相互发生化学反应释放出的气体而发泡,例如碳酸盐与酸的反 应释放出二氧化碳。
物理发泡剂可选自但不限于惰性气体和低沸点溶剂,作为举例,包括但不限于二氧化碳、 氮气、氩气、甲烷、乙烷、丁烷、异丁烷、氢氯氟烃-22、氢氯氟烃-142b、氢氟碳化合物-134a、 氢氟碳化合物-152a、氯氟烃-11、氯氟烃-12、氯氟烃-114,其中,优选为环保无害的二氧化 碳、氮气、氩气,更优选为效率更高的二氧化碳,最优选为超饱和二氧化碳。化学发泡剂分 为无机发泡剂和有机发泡剂,前者作为举例包括但不限于碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氨钠、叠 氮化合物、硼氢化合物等,后者作为举例包括但不限于偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、N,N- 二亚硝基五次甲基四胺、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯、苯磺酰肼、4,4’-氧代双苯磺 酰肼、3,3’-二磺酰肼二苯砜、1,3-苯二黄酰肼、对甲苯磺酰氨基脲、苯磺酰氨基脲、三肼 基三嗪、重氮氨基苯等。本发明中部分聚合物在聚合或发生其他化学反应过程中会产生气体, 此时不需要额外使用发泡剂。由于物理发泡法所用的物理发泡剂成本相对较低,又能阻燃、 无污染,而且物理发泡剂发泡后无残余物,对发泡聚合物性能的影响不大,因此在本发明的 实施方式中,优选物理发泡。凝胶类材料特别适合采用空心球和/或可发泡的聚合物微球进行 发泡。
在制备本发明实施方式中基于动态聚合物的泡沫材料时,除了发泡剂,还经常需要泡沫 稳定剂。作为举例,泡沫稳定剂选自但不限于硅油、磺化脂肪醇、磺化脂肪酸、月桂基硫酸 钠、十二烷基二甲基氧化胺、烷基醇酰胺、聚氧化乙烯、烷基芳基聚氧化乙烯醇、十三烷基 醚、聚氧化乙烯山梨糖醇酐甘油月桂酸酯、硅氧烷-乙烯氧化物的嵌段共聚物等。
除了使用上述的制备泡沫的通常的方法,还可以使用冷冻干燥法制备泡沫材料。使用冷 冻干燥法制备泡沫材料的方法,包括如下步骤:将溶胀于与软相相容、与硬相不相容、且易 挥发的溶剂的聚合物冻结,然后在接近真空条件下以升华的方式逸出溶剂。在溶剂逸出的过 程中以及逸出后,聚合物可以维持冷冻前的外形,由此得到多孔海绵状的泡沫材料。
制备动态聚合物泡沫材料的一种实施方式为将动态聚合物热塑性弹性体、发泡剂和其他 助剂充分混合,注入模具中完成发泡。其中,制备泡沫材料的动态聚合物优选为聚合物中间 段是基于饱和烯烃、不饱和烯烃、卤代烯烃、聚醚、聚酯、硅橡胶、聚丙烯酸酯基聚合物、 聚乙烯醇基聚合物、聚醋酸乙烯酯基聚合物、聚丙烯腈基聚合物的聚合物链段。
本发明所提供的动态聚合物泡沫材料还涉及:通过熔接、胶粘、切割、刳刨、穿孔、压 印、层压和热成形,将所述动态聚合物泡沫材料转变成为任何的需要形状,例如管、棒、鞘、 容器、球、片、卷和带;所述动态聚合物泡沫材料在浮动装置中的用途;所述动态聚合物泡 沫材料在绝热的任何需要形状中的用途;通过层压、粘合、熔合以及其它的连接技术,将所 述动态聚合物泡沫材料与片材、薄膜、泡沫、织物、加强物以及本领域中技术人员已知的其 它材料一起结合成为复杂的夹心结构;所述动态聚合物泡沫材料在垫圈或密封中的用途;所 述动态聚合物泡沫材料在包装材料或在容器中的用途。关于本发明的动态聚合物,可发泡的 动态聚合物是这样一种类型,使得可以通过挤出、注塑、压塑或本领域中的技术人员已知的 其它成形技术使它们变形。
在本发明的实施方式中,除了前述的引发剂、催化剂、分散剂、乳化剂、发泡剂、泡沫 稳定剂,在不妨碍本发明目的的范围内,还可以根据情况选择添加或使用其他各类助剂填料 得到基于动态聚合物热塑性弹性体的组合物。
其中,助剂可包括但不限于下列一种或几种的组合,如稳定化助剂,包括抗氧化剂、光 稳定剂、热稳定剂、阻燃剂;提高加工性能的助剂,包括溶剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、 增稠剂、触变剂、流平剂;改变色光的助剂,包括着色剂、荧光增白剂、消光剂;其他助剂, 包括抗静电剂、偶联剂、杀菌防霉剂等。
所述的助剂中的抗氧化剂,其能够延缓聚合物样品的氧化过程,保证材料能够顺利地进 行加工并延长其使用寿命,包括但不仅限于以下任一种或任几种抗氧剂:受阻酚类,如2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚、1,1,3-三(2-甲基-4羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、四[β-(3,5-二叔 丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);含硫受阻 酚类,如4,4’-硫代双-[3-甲基-6-叔丁基苯酚]、2,2’-硫代双-[4-甲基-6-叔丁基苯酚]; 三嗪系受阻酚,如1,3,5-二[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]-六氢均三嗪;三聚异 氰酸酯受阻酚类,如三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-三异氰酸酯;胺类,如N,N’-二(β -萘基)对苯二胺、N,N’-二苯基对苯二胺、N-苯基-N’-环己基对苯二胺;含硫类,如硫代二丙酸二月桂酯、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑;亚磷酸酯类,如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯等;其中,抗氧剂优选茶多酚(TP)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。 所用的抗氧剂用量没有特别限定,一般为0.01-1wt%。
所述的助剂中的光稳定剂,能够防止聚合物样品发生光老化,延长其使用寿命,其包括 但不仅限于以下任一种或任几种光稳定剂:光屏蔽剂,如炭黑、二氧化钛、氧化锌、亚硫酸 钙;紫外线吸收剂,如2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟 基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2,4,6-三(2- 羟基-4-正丁氧基苯基)-1,3,5-均三嗪、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸2-乙基己酯;先驱型紫 外线吸收剂,如水杨酸对-叔丁基苯酯、双水杨酸双酚A酯;紫外线猝灭剂,如双(3,5-二叔 丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)、2,2’-硫代双(4-特辛基酚氧基)镍;受阻胺光稳定剂,如 癸二酸双(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯、苯甲酸(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯、三(1,2,2,6,6- 五甲基哌啶基)亚磷酸酯;其他光稳定剂,如3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸(2,4-二叔丁基 苯)酯、烷基磷酸酰胺、N,N’-二正丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-二正丁正基二硫代氨基甲酸镍等;其中,光稳定剂优选炭黑、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯(光稳定剂770)。所用的光稳定剂用量没有特别限定,一般为0.01-0.5wt%。
所述的助剂中的热稳定剂,能够使得聚合物样品在加工或使用过程中不因受热而发生化 学变化,或者延缓这些变化来达到延长使用寿命的目的,其包括但不仅限于以下任一种或任 几种热稳定剂:铅盐类,如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅、二盐基苯二 甲酸铅、三盐基马来酸铅、盐基性硅酸铅、硬脂酸铅、水杨酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、碱 式碳酸铅、硅胶共沉淀硅酸铅;金属皂类:如硬脂酸镉、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸铅、 硬脂酸锌;有机锡化合物类,如二月桂酸二正丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、马来酸二(正) 丁基锡、双马来酸单辛酯二正辛基锡,二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、京锡C-102、二巯基 乙酸异辛脂二甲基锡、二硫醇二甲基锡及其复配物;锑稳定剂,如硫醇锑盐、巯基乙酸酯硫 醇锑、巯基羧酸酯锑、羧酸酯锑;环氧化合物类,如环氧化油、环氧脂肪酸酯、环氧树脂; 亚磷酸酯类,如亚磷酸三芳酯、亚磷酸三烷酯、亚磷酸三芳烷酯、烷芳混合酯、聚合型亚磷 酸酯;多元醇类,如季戊四醇、木糖醇、甘露醇、山梨糖醇、三羟甲基丙烷;复合热稳定剂,如共沉淀金属皂、液体金属皂复合稳定剂、有机锡复合稳定剂等;其中,热稳定剂优选硬脂酸钡,硬脂酸钙、二月桂酸二正丁基锡、马来酸二(正)丁基锡。所用的热稳定剂用量没有 特别限定,一般为0.1-0.5wt%。
所述的助剂中的阻燃剂,能够增加材料的耐燃性,其包括但不仅限于以下任一种或任几 种阻燃剂:磷系,如红磷、磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯; 含卤磷酸酯类,如三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、磷酸三(2,3-二氯丙)酯;有机卤化物,如高含氯量氯化石蜡、1,1,2,2-四溴乙烷、十溴二苯醚、全氯环戊癸烷;无机阻燃剂,如三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌;反应型阻燃剂,如氯桥酸酐、双(2,3-二溴丙基) 反丁烯二酸酯、四溴双酚A、四溴邻苯二甲酸酐等;其中,阻燃剂优选十溴二苯醚、磷酸三 苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、三氧化二锑。所用的阻燃剂用量没有特别限定,一 般为1-20wt%。
所述的助剂中的溶剂,可以调节黏度,便于工艺操作,在产品制备过程或配制中使用。 其包括但不仅限于以下任一种或任几种:烃类(如己烷、)、卤化烃(如四氯甲烷)、芳烃(如 甲苯、二甲苯)、酮类(如丙酮、甲基乙基酮)、醚类(如乙醚、四氢呋喃、二氧六环)、酯类(如乙酸乙酯、乙酸丁酯)、二醇醚酯(如乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇单甲醚醋酸酯)、二甲 基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等强极性溶剂。所用的溶剂用量没有特别限定,一 般为1-200wt%。
所述的助剂中的润滑剂,能够提高聚合物样品的润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能, 其包括但不仅限于以下任一种或任几种润滑剂:饱和烃和卤代烃类,如固体石蜡、微晶石蜡、 液体石蜡、低分子量聚乙烯、氧化聚乙烯蜡;脂肪酸类,如硬脂酸、羟基硬脂酸;脂肪酸酯 类,如脂肪酸低级醇酯、脂肪酸多元醇酯、天然蜡、酯蜡和皂化蜡;脂肪族酰胺类,如硬脂 酰胺或硬脂酸酰胺、油酰胺或油酸酰胺、芥酸酰胺、N,N’-乙撑双硬脂酰胺;脂肪醇和多元 醇类,如硬脂醇、鲸蜡醇、季戊四醇;金属皂类,如硬脂酸铅、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌等;其中,润滑剂优选固体石蜡、液体石蜡、硬脂酸、低分子量聚乙烯。所 用的润滑剂用量没有特别限定,一般为0.5-1wt%。
所述的助剂中的脱模剂,它可使聚合物样品易于脱模,表面光滑、洁净,其包括但不仅 限于以下任一种或任几种脱模剂:石蜡烃、皂类、二甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、 蓖麻油、废机油、矿物油、二硫化钼、聚乙二醇、氯乙烯树脂、聚苯乙烯、硅橡胶、聚乙烯醇等;其中,脱模剂优选二甲基硅油,聚乙二醇。所用的脱模剂用量没有特别限定,一般为0.5-2wt%。
所述的助剂中的增塑剂,其能够增加聚合物样品的塑性,使得聚合物的硬度、模量、软 化温度和脆化温度下降,伸长率、曲挠性和柔韧性提高,其包括但不仅限于以下任一种或任 几种增塑剂:苯二甲酸酯类:邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、 邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯 二甲酸丁酯乙醇酸丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸双(十三)酯、对苯二甲酸二(2- 乙基)己酯;磷酸酯类,如磷酸三甲苯酯、磷酸(二苯-2-乙基)己酯;脂肪酸酯类,如己二 酸二(2-乙基)己酯、癸二酸二(2-乙基)己酯;环氧化合物类,如环氧甘油酯类、环氧脂肪酸单酯类、环氧四氢邻苯二甲酸酯类、环氧大豆油、环氧硬脂酸(2-乙基)己酯、环氧大 豆油酸2-乙基己酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、黄杨乙酰蓖麻油酸甲酯, 二元醇脂类,如C5~9酸乙二醇酯、C5~9酸二缩三乙二醇酯;含氯类,如绿化石蜡类、氯代 脂肪酸酯;聚酯类,如乙二酸1,2-丙二醇系聚酯、癸二酸1,2-丙二醇聚酯;石油磺酸苯酯、 偏苯三酸酯、柠檬酸酯、季戊四醇和双季戊四醇酯等;其中,增塑剂优选邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、 邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、磷酸三甲苯酯(TCP)。所用的增塑剂用量没有特别限定,一般 为5-20wt%。
所述的助剂中的增稠剂,能够赋予聚合物混合液良好的触变性和适当的稠度,一般在本 发明的生产和半成品储存过程中使用,其包括但不仅限于以下任一种或任几种增稠剂:低分 子物质,如脂肪酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基二甲胺氧化物、脂肪酸单乙醇酰胺、 脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸异丙酰胺、脱水山梨醇三羧酸酯、甘油三油酸酯、椰子酰胺丙基 甜菜碱、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉、钛酸酯偶联剂;高分子物质,如皂土、人工水 辉石、微粉二氧化硅、胶体铝、植物多糖类、微生物多糖类、动物蛋白、纤维素类、淀粉类、 海藻酸类、聚甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸共聚物、顺酐共聚物、巴豆酸共聚物、聚丙烯酰胺、 聚乙烯吡咯酮、聚乙烯醇、聚醚、聚乙烯甲醚脲烷聚合物等;其中,增稠剂优选羟乙基纤维 素、椰子油二乙醇酰胺、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物。所用的增稠剂用量没有特别限定,一般 为0.1-1.5wt%。
所述的助剂中的触变剂,加入动态聚合物体系中,增加聚合物体系的触变性。包括但不 仅限于以下任一种或任几种:气相白炭黑、氢化蓖麻油、膨润土、硅酸酐、硅酸衍生物、尿 素衍生物等。所用的触变剂用量没有特别限定,一般为0.5-2wt%。
所述的助剂中的流平剂,能够保证聚合物涂膜的平整光滑均匀,改善涂膜表面质量、提 高装饰性,其包括但不仅限于以下任一种或任几种流平剂:聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅 氧烷、醋酸-丁酸纤维素、聚丙烯酸酯类、有机硅树脂等;其中,流平剂优选聚二甲基硅氧烷、 聚丙烯酸酯。所用的流平剂用量没有特别限定,一般为0.5-1.5wt%。
所述的助剂中的着色剂,可以使聚合物产品呈现出所需要的颜色,增加表面色彩,其包 括但不仅限于以下任一种或任几种着色剂:无机颜料,如钛白、铬黄、镉红、铁红、钼铬红、 群青、铬绿、炭黑;有机颜料,如立索尔宝红BK、色淀红C、苝红、嘉基R红、酞菁红、永 固洋红HF3C、塑料大红R和克洛莫红BR、永固橙HL、耐晒黄G、汽巴塑料黄R、永固黄3G、 永固黄H2G、酞青蓝B、酞青绿、塑料紫RL、苯胺黑;有机染料,如硫靛红、还原黄4GF、士 林蓝RSN、盐基性玫瑰精、油溶黄等;其中,着色剂的选用根据样品颜色需求而定,不需要 特别限定。所用的着色剂用量没有特别限定,一般为0.3-0.8wt%。
所述的助剂中的荧光增白剂,能使所染物质获得类似荧石的闪闪发光的效应,其包括但 不仅限于以下任一种或任几种荧光增白剂:二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并氧氮型、 苯二甲酰亚胺型等;其中,荧光增白剂优选二苯乙烯联苯二磺酸钠(荧光增白剂CBS)、4,4- 双(5甲基-2-苯并噁唑基)二苯乙烯(荧光增白剂KSN)、2,2-(4,4’-二苯乙烯基)双苯并噁唑 (荧光增白剂OB-1)。所用的荧光增白剂用量没有特别限定,一般为0.002-0.03wt%。
所述的助剂中的消光剂,能够使得入射光到达聚合物表面时,发生漫反射,产生低光泽 的亚光和消光外观,其包括但不仅限于以下任一种或任几种消光剂:沉降硫酸钡、二氧化硅、 含水石膏粉、滑石粉、钛白粉、聚甲基脲树脂等;其中,消光剂优选二氧化硅。所用的消光 剂用量没有特别限定,一般为2-5wt%。
所述的助剂中的抗静电剂,可将聚合物样品中聚集的有害电荷引导或消除,使其不对生 产和生活造成不便或危害,其包括但不仅限于以下任一种或任几种抗静电剂:阴离子型抗静 电剂,如烷基磺酸盐、对壬基苯氧基丙烷磺酸钠、烷基磷酸酯二乙醇胺盐、烷基酚聚氧乙烯 基醚磺酸三乙醇胺、对壬基二苯醚磺酸钾、烷基聚氧乙烯基醚磺酸三乙醇胺、磷酸酯衍生物、 磷酸盐、磷酸聚环氧乙烷烷基醚醇酯、烷基双[二(2-羟乙基胺)]磷酸酯、磷酸酯衍生物、 脂肪胺磺酸盐、丁酸酯磺酸钠;阳离子型抗静电剂,如脂肪铵盐酸盐、月桂基三甲基氯化铵、 十二烷基三甲胺溴化物、N,N-鲸蜡基-乙基吗啉硫酸乙酯盐、硬脂酰胺丙基(2-羟乙基)二甲 铵硝酸盐、烷基羟乙基二甲铵高氯酸盐、2-烷基-3,3-二羟乙基咪唑啉高氯酸盐、2-十七烷基 -3-羟乙基-4-羧甲基咪唑啉、N,N-双(α-羟乙基)-N-3(十二烷氧基-2-羟丙基)甲铵硫酸 甲酯盐;两性离子型抗静电剂,如烷基二羧甲基铵乙内盐、月桂基甜菜碱、N,N,N-三烷基铵 乙酰(N’-烷基)胺乙内盐、N-月桂基-N,N-二聚氧化乙烯基-N-乙基膦酸钠、烷基二(聚氧 乙烯)铵乙内盐氢氧化物、2-烷基-3羟乙基-3-乙酸盐基咪唑啉季胺碱、N-烷基氨基酸盐; 非离子型抗静电剂,如脂肪醇环氧乙烷加成物、脂肪酸环氧乙烷加成物、烷基酚环氧乙烷加 成物、磷酸三聚氧乙烯基醚酯、甘油单脂肪酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯的聚环氧乙烷加成 物;高分子型抗静电剂,如乙二胺的环氧乙烷环氧丙烷加成物、聚乙二醇-对苯二甲酸酯-3,5- 二苯甲酸酯磺酸钠共聚物、聚烯丙酰胺N-季铵盐取代物、聚4-乙烯基-1-丙酮基吡啶磷酸- 对丁基苯酯盐等;其中,抗静电剂优选月桂基三甲基氯化铵、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝 酸盐(抗静电剂SN)、烷基磷酸酯二乙醇胺盐(抗静电剂P)。所用的抗静电剂用量没有特别 限定,一般为0.3-3wt%。
所述的助剂中的偶联剂,能够改善聚合物样品与无机填充剂或增强材料的界面性能,在 塑料加工过程中降低材料熔体的粘度,改善填料的分散度以提高加工性能,进而使制品获得 良好的表面质量及机械、热和电性能,其包括但不仅限于以下任一种或任几种偶联剂:有机 酸铬络合物、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磺酰叠氮偶联剂、铝酸酯偶联剂等;其中,偶联 剂优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷(硅烷偶联剂KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 (硅烷偶联剂KH560)。所用的偶联剂用量没有特别限定,一般为0.5-2wt%。
所述的助剂中的脱水剂,能除去体系中的水分,其包括但不仅限于以下任一种或任几种: 恶唑烷化合物(如3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1,3-恶唑烷)、对甲基苯磺酰异氰酸酯、 原甲酸三乙酯、乙烯基硅烷、氧化钙等。所用的脱水剂用量没有特别限定,一般为0.1-2wt%。
所述的助剂中的杀菌防霉剂,可抑制细菌的生长,保持制品整洁的外观,延长使用寿命; 或者保护使用者、提升使用者的健康,如减少脚气等。其包括有机物和无机物,包括但不仅 限于以下任一种或任几种:异噻唑啉酮衍生物,如5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基 -4-异噻唑啉-3-酮、N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、辛基异噻唑啉酮、2,4,4-三氯-2- 羟基-二苯基醚、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、8-羟基喹啉铜或双(8-羟基喹啉基)铜;有机锡 化合物,如富马酸三丁基锡、乙酸三丁基锡、双(三丁基锡)硫化物、双(三丁基锡)氧化 锡;N,N-二甲基-N’-苯基(氟二氯甲基硫代)磺酰胺;无机化合物或复合物,如纳米银、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、超细铜粉、无机抗菌剂YY-Z50、XT无机抗菌剂、 复合抗菌剂KHFS-ZN。所用的杀菌防霉剂用量没有特别限定,一般为0.5-2wt%。
所述的填料,其在聚合物样品中主要起到以下作用:①降低成型制件的收缩率,提高制 品的尺寸稳定性、表面光洁度、平滑性以及平光性或无光性等;②调节材料的粘度;③满足 不同性能要求,如提高材料冲击强度及压缩强度、硬度、刚度和模量、提高耐磨性、提高热 变形温度、改善导电性及导热性等;④提高颜料的着色效果;⑤赋予光稳定性和耐化学腐蚀 性;⑥起到增容作用,可降低成本,提高产品在市场上的竞争能力。
所述的填料,选自以下任一种或任几种填料:无机非金属填料、金属填料、有机填料。
所述的无机非金属填料,包括但不仅限于以下任一种或任几种:碳酸钙、陶土、硫酸钡、 硫酸钙和亚硫酸钙、滑石粉、白炭黑、石英、云母粉、粘土、石棉、石棉纤维、正长石、白垩、石灰石、重晶石粉、石膏、石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管、二硫化钼、矿渣、烟道灰、 木粉及壳粉、硅藻土、赤泥、硅灰石、硅铝炭黑、氢氧化铝、氢氧化镁、粉煤灰、油页岩粉、 膨胀珍珠岩粉、导电炭黑、蛭石、铁泥、白泥、碱泥、硼泥、玻璃微珠、树脂微珠、发泡微 球、玻璃粉、水泥、玻璃纤维、碳纤维、石英纤维、炭芯硼纤维、二硼化钛纤维、钛酸钙纤 维、碳硅纤维、陶瓷纤维、晶须等。
所述的金属填料,包括但不仅限于以下任一种或任几种:导电金属填料、金属颗粒、金 属及合金粉、碳钢、不锈钢、不锈钢纤维等。
所述的有机填料,包括但不仅限于以下任一种或任几种:①天然有机填料,如皮毛、天 然橡胶、棉花、棉绒、麻、黄麻、亚麻、石棉、纤维素、醋酸纤维素、虫胶、甲壳素、壳聚糖、木质素、淀粉、蛋白质、酶、激素、生漆、木材、木粉、壳粉、糖原、木糖、蚕丝等; ②合成树脂填料,如丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙酸 纤维素、聚三氟氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、环氧树脂、乙烯-丙烯共聚物、乙烯- 乙酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯、高抗冲聚苯乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、三聚 氰胺-甲醛树脂、聚酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚芳砜、聚苯并咪唑、聚对苯 二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、聚酯、聚砜、聚醚砜、聚对苯二 甲酸乙二醇酯、酚醛树脂、四氟乙烯-全氟丙烷共聚物、聚酰亚胺、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙 烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚苯醚、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯砜、聚苯乙烯、聚四 氟乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯 酯共聚物、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯吡咯烷酮、脲醛树脂、超高分子量聚乙烯、 不饱和聚酯、聚醚醚酮等;③合成橡胶填料,如异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、 氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡 胶、氯醚橡胶、热塑性弹性体等;④合成纤维填料,如黏胶纤维、铜氨纤维、二乙酯纤维、 三乙酯纤维、聚酰胺纤维、聚碳酸酯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯 腈纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、聚氯乙烯纤维、聚烯烃纤维、含氟纤维、聚四氟乙烯纤维、芳 香族聚酰胺纤维、芳酰胺纤维或芳纶纤维等。
其中,添加的填料类型不限定,主要根据所需求的材料性能而定,优选碳酸钙、硫酸钡、 滑石粉、炭黑、石墨烯、玻璃微珠、玻璃纤维、碳纤维、天然橡胶、壳聚糖、淀粉、蛋白质、 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺纤 维、聚碳酸酯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维;所用的填料用量没有特别限 定,一般为1-30wt%。
在动态聚合物热塑性弹性体的制备过程中,对动态聚合物热塑性弹性体各组分原料的用 量并未做特别的限定,本领域的技术人员可根据实际制备情况以及目标聚合物性能进行调整。
对本发明的组合物的制造方法并无特别限定,例如,可通过辊、捏合机、挤出机、万能 搅拌机等根据需要将添加剂与动态聚合物共混,再进行发泡等后续操作。
本发明的动态聚合物热塑性弹性体由于具有侧基和/或侧链氢键基团形成的良好动态性 能的氢键,所获得的动态聚合物弹性体均具有一定的自修复性能和良好的韧性,通过合适的 组分选择和配方设计,材料可应用的范围领域多种多样。基于氢键的动态可逆性,可以设计 制备出具有自修复功能以及韧性极佳的聚合物纤维、薄膜、板材、泡沫、弹性体、涂层、粘 结剂,在生物医用材料、军事、航空航天、能源、建筑、日用品等领域具有广泛的用途。例 如,自修复性弹性体可以在电子产品(如手机、平板电脑等)的组件和连接件的密封,如充 电器和耳机孔的密封防水等,一旦充电器接头拔除后缺口可以自动愈合防水;还可以制备出 具有良好可塑性并且可以回收的聚合物封堵胶,或应用于制备具有抗撕裂和自修复能力的胶 黏剂,或应用制备耐磨又抗撕裂手柄套等;还可以作为自修复性玩具等使用。基于各段组分 的多重热转变温度,可以设计出具有形状记忆功能的动态聚合物材料。利用各段组分对温度、 溶剂、酸碱度的敏感性,可以分别设计出具有温度、溶剂、酸碱度感应性的功能性包覆材料。 此外,将上述的自修复性能、力学性能以及其他性能相结合,还可以制备出具有多重功能的 产品。
下面,结合一些具体实施例对本发明所述动态聚合物热塑性弹性体进行进一步描述。具 体实施例为进一步详细说明本发明,非限定本发明的保护范围。
实施例1
将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS),2-(叔丁氧羰基-氨基)乙硫醇,光引发剂 苯偶酰二甲基缩酮(BDK)在四氢呋喃中反应,保持聚丁二烯中烯基与2-(叔丁氧羰基-氨基) 乙硫醇以及BDK的摩尔比约为50:50:1,得到聚丁二烯链段中含有氨基甲酸酯基的改性SBS。
将所得改性SBS 100质量份,环烷油25质量份,轻质碳酸钙17质量份,聚苯乙烯25质 量份,聚醋酸乙烯酯8质量份,抗氧剂2640.8质量份,氧化锌2质量份,硬脂酸锌1.5质 量份,AC发泡剂2质量份混合均匀,用螺杆挤出机挤出,然后在开炼机上混炼出片,在170℃20MPa下发泡8分钟成型。
性能与应用:拉伸强度10.2MPa,断裂延长率710%;密度:87kg/m3;这种泡沫材料具 有很好的韧性且耐磨性好,可用于制耐磨性鞋底。
实施例2
将2-氯环己酮溶于二氯甲烷,加入间氯过氧苯甲酸(mCPBA)0.12mol,保持2-氯环己 酮与mCPBA的摩尔比为10:12,反应得到α-氯-ε-己内酯
无水条件下,将α-氯-ε-己内酯50摩尔当量与ε-己内酯100摩尔当量溶于甲苯,在1摩尔当量引发剂2,2-二丁基-2-锡-1,3-二氧环庚烷引发下于20℃反应,得到两端羟基封端侧 基含有氯原子的基于聚酯的无规共聚物2a。
将侧基含有氯原子的共聚物2a溶于二甲基甲酰胺,加入氯原子2摩尔当量的叠氮化钠, 反应得到侧基含有叠氮基的共聚物。
将侧基含有叠氮基的共聚物,叠氮基等摩尔当量的2-炔丙基-N-丁基氨基甲酸酯溶于四 氢呋喃,在碘化亚铜和吡啶的催化下,在35℃下反应得到侧基含有氨基甲酸酯基的共聚物2b。
以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,巯基乙酸为链转移剂在90至100℃引发4-乙烯吡啶 聚合,保持引发剂、单体、链转移剂的摩尔比为1:30:1,得到单端羧基封端的聚(4-乙烯吡 啶)。
将一定量的所得的共聚物2b和聚(4-乙烯吡啶)混合,控制两者摩尔比为1:2,以二环 乙基碳二亚胺(DCC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,以二氯甲烷为溶剂,反应得到多端段-单中间段的多段式共聚物热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度21.6MPa,断裂延长率1020%;这种弹性体材料具有很好的韧性, 可用于制备挤出型材、板材、吹塑或流延薄膜、料片、线材和线缆套。
实施例3
将1摩尔当量肌醇六(巯基丙酸酯)和12摩尔当量二硫化碳溶于氯仿,滴入含有12摩尔 当量三乙胺的氯仿溶液。室温下反应1小时后,滴入含有7摩尔当量2-溴丙酸甲酯的氯仿溶 液。继续反应2小时后,用10%盐酸的水溶液处理并用硅胶柱除杂,得到六官能链转移剂。
将异氰酸酯丙烯酸乙酯分别和正丙胺、四氢吡咯在溶剂二氯甲烷中反应,保持异氰酸酯 和氨基的摩尔比为1:1,得到含脲键和含脲键衍生物的丙烯酸酯单体3a、3b。
以所得的六官能链转移剂为链转移剂,以AIBN为引发剂,以对苯乙烯磺酸钠为第一单体, 以丙烯酸正丁酯为第二单体,以3a为第三单体,以3b为第四单体,以四氢呋喃为溶剂,保 持引发剂、链转移剂和第一、二、三、四各单体的摩尔比为6:1:60:180:300:60。先将引发 剂和第一单体溶于溶剂,密封后保持无水无氧低压,在紫外灯的照射下于室温进行光引发聚 合。待第一单体反应完毕后,再加入第二、三、四单体混合溶液。聚合结束后,得到以改性 聚丙烯酸酯为中心软段,以聚苯乙烯磺酸钠为端硬段,且改性聚丙烯酸酯侧基中含有脲基和 脲基衍生物基的星型六臂动态聚合物热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度4.3MPa,断裂延长率1230%;这种材料具有很好的韧性,可用于 制备胶黏剂、封堵胶。
实施例4
在-78℃,将1摩尔当量δ-戊内酯滴入含有1摩尔当量二异丙基氨基锂的四氢呋喃溶液, 充分搅拌均匀后,加入含有1.1摩尔当量的3-溴丙炔的甲苯溶液,在-40℃进行反应。反应 结束后,将粗产物在140℃下短程蒸馏,得到内酯单体4a。
无水无氧条件下,向反应容器依次加入联二吡啶、溴化亚铜、α-溴代丙酸乙酯和苯乙烯, 保持四者摩尔比为1:1:1:20,在110℃下进行反应。反应后将所得的聚苯乙烯加入四氢呋喃 溶解,以四氢铝锂为还原剂,室温下反应6小时,在甲醇中沉淀得到羟基封端的聚苯乙烯4b。 无水条件下,将所得的聚苯乙烯4b与50摩尔当量的内酯单体4a和50摩尔当量的ε-己内酯 在辛酸亚锡的催化下于110℃反应,得到两段式共聚物4c。
无水无氧条件下,将1摩尔当量异丙醇铝与4摩尔当量三溴乙醇溶于甲苯,蒸馏制得引 发剂三溴乙醇铝引发剂。将所得引发剂与100摩尔当量的内酯单体4a和100摩尔当量的ε- 己内酯在室温下反应,经盐酸处理后在庚烷中沉淀,得到一端为羟基另一端含溴原子侧基含 有炔键的无规聚酯共聚物。将1摩尔当量所得共聚物、20摩尔当量甲基丙烯酸甲酯溶于四氢 呋喃,在双(三苯基磷)溴化镍的催化下,于75℃反应15小时,得到聚酯端为羟基聚酯侧基 含有炔键的聚甲基丙烯酸甲酯-改性聚酯两段式共聚物4d。
将所得共聚物4c、4d、乙二酰氯按摩尔比1:1:1混合于二氯甲烷,在三乙胺催化下反应 得到以聚苯乙烯和/或聚甲基丙烯酸甲酯为端段改性聚酯为中间段的多端段-单中间段的多段 式结构共聚物。
将所得多端段-单中间段的多段式共聚物、2,5-脱水-1-叠氮-1-脱氧-D-葡萄糖醇溶于四 氢呋喃,保持炔基和2,5-脱水-1-叠氮-1-脱氧-D-葡萄糖醇的摩尔比为1:1,在碘化亚铜和吡 啶的催化下,在35℃下反应得到侧基含有羟基的多端段-单中间段的多段式结构共聚物。将 所得的侧基含有羟基的多端段-单中间段的多段式结构共聚物溶于二氯甲烷,在二丁基二月桂 酸锡(DBTDL)的催化下与和侧羟基等摩尔当量的异氰酸乙酯反应,得到侧基含有氨基甲酸酯 基的动态聚合物热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度14.3MPa,断裂延长率1020%;这种弹性体材料具有很好的韧性 和自修复性,且具有多重转变温度,可用于制备同时具有自修复和形状记忆功能的材料。
实施例5
在氮气保护下,将10摩尔当量乙二醇单烯丙基醚(平均分子量约500)和1摩尔当量甲 醇钾共混,在95℃缓慢滴加70摩尔当量的环氧丙醇,得到端基为羟基具有枝化结构的烯烃 单体5a。
在氮气保护下,将端基为羟基具有枝化结构的烯烃单体5a与和羟基摩尔当量的异氰酸乙 酯在DBTDL的催化下于二氯甲烷中反应,得到烯烃单体5b。
将烯烃单体5b与3-巯基-1,2-丙二醇等摩尔共混,加入1wt%光引发剂2,2-二甲氧基-2- 苯基苯乙酮,在300W紫外灯下光照30分钟,得到具有枝化侧基且枝化侧基末端含氨基甲酸 酯基的二醇。
将5摩尔当量所得二醇、5摩尔当量1,6-己二醇、8摩尔当量己二酰氯混合,在三乙胺 的催化下,得到两端为羟基具有枝化侧基且枝化侧基末端含氨基甲酸酯基的改性聚酯。
将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶和7摩尔当量的1,6-己二异氰酸酯在100℃下反应16小 时,加入正戊烷,得到沉淀。收集沉淀,并用正戊烷洗后干燥得到化合物5c。
无水条件下,将1摩尔当量所得的两端为羟基的改性聚酯和2摩尔当量化合物5c溶于氯 仿,在DBTDL的催化下于60℃反应,得到两端为脲基嘧啶酮的基于聚酯的热塑性弹性体。
将所得弹性体装入模具,置于高压反应釜中,通入过饱和二氧化碳。加压加热至160℃, 12分钟后降压使其膨胀发泡成型,脱模后得到相应的泡沫制品。
性能与应用:拉伸强度1.3MPa,断裂延长率1290%;密度:97kg/m3;该产品具有上佳 的韧性和良好的自修复性,可以用于制造保温隔热材料、绝缘材料。
实施例6
将烯丙基羟乙基醚和5-氯甲基-2-恶唑烷酮按摩尔比1:1溶于甲苯,以碳酸钾为催化剂, 以四丁基溴化铵为相转移剂,得到一端为烯丙基一端为恶唑烷酮的化合物6a。
将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶和7摩尔当量的1,6-己二异氰酸酯在100℃下反应16小 时,加入正戊烷,得到沉淀。收集沉淀,并用正戊烷洗后干燥得到一端为异氰酸酯基的脲基 嘧啶酮。将所得脲基嘧啶酮和烯丙胺反应,得到一端为烯基的脲基嘧啶酮6b。
以氯铂酸为催化剂,将含氢聚硅氧烷与含氢键基团的化合物6a和硬段脲基嘧啶酮6b在 环己酮中于90℃下反应3小时,控制含氢聚硅氧烷中硅氢与化合物6a、6b的摩尔比约为5:4:1, 得到聚硅氧烷热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度0.9MPa,断裂延长率790%;该产品具有良好的韧性,可以应用 于电子产品的组件的密封防水,尤其适合低温下的各类应用。
实施例7
将1摩尔当量的高分子量聚β-羟基丁酸酯(平均分子量约300000)溶于二氯甲烷,滴 入含1000摩尔当量对甲苯磺酸和10000摩尔当量1,4-丁二醇的混合溶液。在室温下反应4 小时后,用甲醇沉淀和冲洗产物,得到两端为羟基的低分子量聚β-羟基丁酸酯(平均分子量 约10000)。
将两端羟基封端的聚β-羟基丁酸酯和左旋丙交酯溶于甲苯,保持改性聚己内酯和左旋丙 交酯的摩尔比约为1:30,在2-乙基己酸亚锡的催化下,于100℃反应得到聚左旋乳酸-β-羟 基丁酸酯-聚左旋乳酸多端段-单中间段的多段式共聚物。
将所得多端段-单中间段的多段式共聚物和马来酸酐溶于氯苯,使马来酸酐的初始质量体 积浓度为3%。在130℃加入过氧化苯甲酰,使过氧化苯甲酰的初始浓度为0.2%,保持温度反 应6小时,得到中间链段为马来酸酐接枝聚β-羟基丁酸酯的多端段-单中间段的多段式共聚 物。
在惰性气体保护下,将所得的多端段-单中间段的多段式共聚物、1-(2-羟乙基)-2-咪唑 啉酮溶于二甲苯,保持马来酸酐侧基和1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮的摩尔比为1:2。搅拌下加 入催化剂对甲苯磺酸钠,于105℃搅拌反应,得到中间链段侧基中含有咪唑啉酮基的动态聚 合物热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度4.6MPa,断裂延长率1720%;该产品同时具有上佳的韧性、良好 的自修复性和良好的生物降解性,在生物材料方面有潜在的应用价值。
实施例8
在氮气保护下,将5摩尔当量双酚A,6摩尔当量二氯二苯砜溶于N-甲基吡咯烷酮,以 甲苯为脱水剂,无水碳酸钙为成盐剂,升温至140℃反应1小时,期间反应生成的水被甲苯 带出并分离,然后升温至160℃反应4小时,再至180℃反应4小时。待反应完成后,冷却至室温,加入2摩尔当量对氨基苯酚,甲苯和碳酸钾,重复上述过程。粗产物经乙醇沉淀得到两端为氨基的聚砜。
将2摩尔当量的2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)溶于氯仿,滴入含1摩尔当量两端为 氨基的聚砜链段的氯仿溶液,在50℃下反应2小时后降至室温,再滴入1摩尔当量的乙胺, 反应2小时,得到一端为异氰酸酯的聚砜。
在无水条件下,将1摩尔当量氢化钠溶于四氢呋喃,将溶液冷却至0℃,滴入0.8摩尔 当量乙酰乙酸乙酯。充分搅拌后,将溶液冷却至-78℃,将1摩尔当量正丁基锂滴入溶液,充 分搅拌30分钟后,加入1摩尔当量10-溴-1-癸烯。将溶液温度缓慢升至室温,并反应16小时,加入水淬灭反应,得到中间体8a。将1摩尔当量所得中间体8a和1.3摩尔当量1-溴-2- 乙基己烷溶于DMF,加入2摩尔当量碳酸钾,在70℃下反应24小时,得到中间体8b。将1 摩尔当量所得中间体8b溶于乙醇,加入1摩尔当量碳酸胍。在回流温度下反应24小时,得 到中间体8c。
在无水条件下,将1摩尔当量8c与1摩尔当量2,6-二异丙基苯异氰酸酯溶于四氢呋喃, 在室温下反应16小时,得到一端为烯基的UPy衍生物。将1摩尔当量所得的一端为烯基的 UPy衍生物和20摩尔当量的3-巯基丙酸溶于DMF,在0.5摩尔当量AIBN的催化下,得到一端为羧基的UPy衍生物。在无水条件下,将1摩尔当量甲基丙烯酸羟乙酯和1摩尔当量所得的UPy衍生物溶于氯仿,在DCC和DMAP的催化下反应,得到含有UPy的甲基丙烯酸酯类单体。
在氮气保护下,将11摩尔当量2-溴异丁酰溴和5摩尔当量乙二醇溶于二氯甲烷,在12 摩尔当量三乙胺的催化下于0℃反应得到双引发剂1,2-双(溴异丁酰氧)。无水无氧条件下, 将90摩尔当量甲基丙烯酸正丁酯和10摩尔当量单体含有UPy的甲基丙烯酸酯单体溶于甲苯, 以溴化亚铜和PMDETA为催化剂,以1摩尔当量1,2-双(溴异丁酰氧)为引发剂,在90℃下 反应6小时,得到两端溴原子封端的聚甲基丙烯酸酯链段。将1摩尔当量所得的聚甲基丙烯 酸酯链段和4摩尔当量2-巯基乙醇溶于二甲基亚砜(DMSO),在三亚乙基二胺的催化下于40℃ 反应,得到两端羟基封端侧基含有脲基嘧啶酮的聚甲基丙烯酸酯。
无水无氧条件下,将1摩尔当量所得的聚甲基丙烯酸酯和2摩尔当量所得的聚砜在DBTDL 的催化下于60℃反应,得到多端段-单中间段的多段式共聚物热塑性弹性体。
性能与应用:25℃:拉伸强度16.5MPa,断裂延长率0.7%;75℃:拉伸强度15.9MPa,断裂延长率690%;该产品在高于室温条件下具有良好的韧性,可用于制备工作温度高于室温 的产品部件。
实施例9
将1摩尔当量乙胺、2.5摩尔当量二硫苏糖醇(DTT)、6摩尔当量γ-硫代丁内酯加入乙 醇和0.5M碳酸氢钠的混合溶液(两者体积比为1:1)。反应在氮气保护下于50℃进行,得到 化合物9a。
将1摩尔当量2-氨基乙硫醇和1摩尔当量的异氰酸甲酯溶于二氯甲烷,反应得到化合物 9b。
在氮气保护下,将1摩尔当量对氟苯甲酰氯和1.5摩尔当量三氯化铝溶于二氯甲烷,在 -20℃缓慢滴入1摩尔当量邻叔丁基苯酚后反应3小时。经盐酸和氢氧化钠溶液萃取后在甲醇 中重结晶,得到单体4-(4’-氟苯甲酰)-2-叔丁基苯酚。
将1摩尔当量引发剂4-正丁基-2’,3’,4’,5’,6’-五氟二苯甲酮,1.5摩尔当量碳酸钾溶于N-甲基吡咯烷酮和甲苯体积比为1:5的混合溶剂,在共沸条件下除水后,加入10摩尔当量所得的单体4-(4’-氟苯甲酰)-2-叔丁基苯酚,在150℃下反应12小时,再加入溶于甲苯的0.5摩尔当量的双羟基封端的聚丁二烯(平均分子量约20000),继续反应6小时。将反应溶液依次沉淀于水和甲醇,得到两端段为聚醚酮中间段为聚丁二烯的多端段-单中间段的 多段式共聚物。
将1摩尔当量所得的多端段-单中间段的多段式共聚物溶于甲苯,50摩尔当量的化合物 9a以及50摩尔当量的化合物9b溶于二氯甲烷,加入0.1摩尔当量的偶氮二异丁氰(AIBN), 在60℃下反应,得到两端段为聚醚酮中间段为聚丁二烯且中间段侧基含酰胺基和脲基的多端 段-单中间段的多段式共聚物热塑性弹性体。
将上述共聚物热塑性弹性体100质量份,防老剂D 1质量份,促进剂CZ 1质量份,石蜡 油6质量份,发泡剂H 8质量份充分混合后置于模具中,在125℃发泡20分钟,冷却脱模后继续在150℃硫化15分钟,得到相应的泡沫制品。
性能与应用:拉伸强度1.6MPa,断裂延长率1640%;密度:105kg/m3;该产品在具有极佳的韧性,可用于制备各类日用品以及产品部件。
实施例10
将2摩尔当量4-氨基苯甲酸甲酯和5摩尔当量4-正辛氧基苯甲醛混合搅拌,在70℃下 反应30小时,收集所得沉淀并用乙醇清洗,得到中间体化合物10a。
将1摩尔当量所得化合物10a溶于四氢呋喃和甲醇的混合溶液(四氢呋喃、甲醇体积比 为5:2),加入1摩尔当量硼氢化钠在0℃搅拌反应6小时。将反应溶液用水萃取,收集有机 相并在己烷和乙酸乙酯中重结晶,得到单体10b。
无水无氧条件下,将双三甲基硅基胺基锂溶于四氢呋喃配制成浓度为1M的溶液。将所配 制的溶液温度降至0℃,依次加入1摩尔当量苯甲酸苯酯和10摩尔当量单体10b。将反应溶 液在0℃下保持30分钟后升至室温,继续反应6小时,加入氯化铵淬灭反应。除溶剂后,将 粗产物溶于二氯甲烷,用水萃取除杂,保留有机相,除水除溶剂干燥后得到亚氨基被取代保 护的聚芳胺链段10c。
将所得聚芳胺链段和羟基封端甲基乙烯基硅油进行酯交换反应,反应过程中除甲醇。待 反应完全后得到取代聚芳胺-聚硅氧烷-取代聚芳胺多端段-单中间段的多段式共聚物。
将一定量所得的多端段-单中间段的多段式共聚物、化合物9b、2-(叔丁氧羰基-氨基)乙 硫醇和光引发剂BDK在四氢呋喃中反应,保持聚硅氧烷中烯基与化合物9b、2-(叔丁氧羰基- 氨基)乙硫醇以及BDK的摩尔比约为100:50:50:1,得到改性聚硅氧烷链段侧基中带有脲基和 氨基甲酸酯基的多端段-单中间段的多段式聚合物。
将所得的多端段-单中间段的多段式共聚物溶于三氟乙酸,在室温下反应3天后,用饱和 碳酸氢钠溶液淬灭反应,用氯仿萃取,脱水浓缩溶液后在甲醇中沉淀,得到聚芳胺-改性聚硅 氧烷-聚芳胺多端段-单中间段的多段式共聚物热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度1.6MPa,断裂延长率1440%;该产品在具有极佳的韧性且工作温 度范围广,可用于制备各类日用品以及产品部件,尤其适合工作温度范围大的弹性体制品。
实施例11
将1摩尔当量乙二醇、100摩尔当量环氧丙烷、100摩尔当量1-烯丙氧基-2,3-环氧丙烷 混合反应制备两端为羟基侧基含有烯基的聚醚。将1摩尔当量所得聚醚与2摩尔当量2,4-TDI 溶于二氯甲烷,在DBTDL的催化下,得到两端端基为异氰酸酯基的改性聚醚。
将60摩尔当量的己内酰胺与1摩尔当量的氢氧化钠混合记为组分A,将60摩尔当量的 已内酰胺与10摩尔当量所得的改性聚醚混合记为组分B。AB两组分同时抽真空脱水,在170℃ 下共混反应10分钟,得到聚酰胺-改性聚醚-聚酰胺多端段-单中间段的多段式热塑性弹性体。
将所得的多端段-单中间段的多段式共聚物,3-巯基-1-丙醇,光引发剂苯BDK在四氢呋 喃中反应,保持聚醚链段中烯基与3-巯基-1-丙醇以及BDK的摩尔比为5:5:1,得到聚醚侧基 含有羟基的多端段-单中间段的多段式共聚物。
无水无氧条件下,将一定量多端段-单中间段的多段式共聚物溶于吡啶,在0℃搅拌下缓 慢滴加过量2-溴异丁酰溴,再升温至室温反应24小时,得到聚醚侧基含溴的多端段-单中间 段的多段式共聚物。
无水无氧条件下,保持所得的多端段-单中间段的多段式共聚物中溴和丙烯酸酯单体3a 的摩尔比为1:30,在溴化亚铜和五甲基二乙烯三胺(PMDETA)的催化下,在甲苯中80℃条件 下反应,得到中间段接枝聚丙烯酸酯侧基中含有脲基的多端段-单中间段的多段式共聚物。
取上述共聚物100质量份,和100质量份烷基封端的聚乙二醇齐聚物共混,将共混物置 于模具,180℃下保温30分钟。降温冷却后即得动态聚合物弹性体的聚乙二醇齐聚物溶胀凝 胶。
性能与应用:拉伸强度2.8MPa,断裂延长率860%;该产品在具有良好的韧性和自修复 性,可用于制备耐用性胶黏剂等。
实施例12
将6-氨基-1-己醇和氯甲酸甲酯在二氯甲烷中反应,以无水碳酸氢钠为催化剂,控制氨 基与氯甲酸甲酯的摩尔数比值为10:11,得到化合物12a。
在氮气保护下,将高分子量尼龙6(平均分子量约50000),等摩尔当量的正癸胺以及和 尼龙6等质量的二苯砜置于密闭容器中,于235℃下反应,得到单端氨基封端的低分子量尼 龙6(平均分子量约3000)。
将低密度枝化聚乙烯(平均分子量约为20000)加热溶解于二甲苯,加入100摩尔当量 的马来酸酐,当溶液温度升至130℃后,加入溶于二甲苯的引发剂过氧化二异丙苯,恒温反 应1至3小时后得到聚乙烯接枝马来酸酐。将1摩尔当量所得的聚乙烯与10摩尔当量的单端 氨基封端的低分子量尼龙6在200℃下熔融共混,得到侧基带有马来酸酐的聚乙烯接枝尼龙6。 将1摩尔当量所得的聚乙烯加热溶解于二甲苯,加入100摩尔当量(过量)的化合物12a和 对甲苯磺酸钠,于105℃搅拌反应,得到侧基中含有氨基甲酸酯基的聚乙烯接枝尼龙6。
将100质量份所得的聚乙烯接枝尼龙6,20质量份的硬脂酸钠,5质量份的碳酸氢钠和 0.1质量份凡士林油充分共混,挤出成型所需制品。
性能与应用:拉伸强度1.3MPa,断裂延长率950%;密度:60kg/m3;该产品质轻且在具有良好的韧性,可用作包装材料或用于制备生活用品。
实施例13
氮气保护下,将1摩尔当量两端为氨基的线性聚乙烯亚胺和8摩尔当量L-丙氨酸-N-羧 基-环内酸酐溶于二甲基甲酰胺,在室温下反应,待反应完全后,用甲醇沉淀产物,得到两端 为多肽链段的多端段-单中间段的多段式聚合物。
将1摩尔当量异佛尔酮二异氰酸酯和1摩尔当量正丙胺溶于二氯甲烷,待反应完全后加 入一定量的所得的多端段-单中间段的多段式聚合物,并保持聚乙烯亚胺链段中仲胺基与溶液 中的异氰酸酯基为3:1,得到聚乙烯亚胺链段中侧基含有脲基的多端段-单中间段的多段式热 塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度1.2MPa,断裂延长率920%;该产品具有良好的韧性,可用于做 涂层、胶黏剂。
实施例14
在无水无氧条件下,将异氰酸乙酯分别与等摩尔当量的1,4-戊二烯-3-醇、1,4-戊二烯 -3-胺和1,4-戊二烯-3-硫醇反应,得到侧基带有氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基的 双烯烃化合物14a、14b和14c。
在无水无氧条件下,将1摩尔当量1,3-二氨基脲和2摩尔当量2,4-TDI溶于乙醇,在室 温下反应16小时,得到两端为异氰酸酯基的三脲中间体。将1摩尔当量所得中间体溶于DMSO, 加入1.1摩尔当量的正丁醇和1摩尔当量的丙烯酸羟乙酯,于60℃反应得到一端为烯丙基的 富含氢键基团的链段14d。
将2摩尔当量双烯丙基封端的聚乙二醇、2摩尔当量化合物14a、1摩尔当量化合物14b、 1摩尔当量化合物14c、8摩尔当量1,2-乙二硫醇在DMF中混合,以安息香双甲醚为光引发剂, 在紫外灯下光照反应。3小时后,加入2摩尔当量双烯丙基封端的聚乙二醇和2摩尔当量1,2- 乙二硫醇,继续在紫外灯下进行光照反应。2小时后,再加入2摩尔当量链段14d,继续光照 反应,反应完全后,得到侧基中含有氢键基团并以富含氢键的链段为端段的基于聚醚的热塑 性弹性体。除溶剂前,加入含有前述原料总重相同质量的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐, 混合均匀后除溶剂,即得基于聚醚的动态聚合物热塑性弹性体/1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸 盐离子凝胶。
性能与应用:该实施例制备的离子液体凝胶的模量在48kPa,应变可以达到8倍,断裂 应力在95kPa。这种离子液体凝胶稳定性好,可应用于染料太阳能电池、制动器、超级电容 器、人工肌肉和电致变色器件等领域。
实施例15
将1摩尔当量乙二醇、100摩尔当量环氧乙烷、50摩尔当量(S)-(环氧乙烷甲基)氨基 甲酸叔丁酯、50摩尔当量3-[(对乙酰氨基)苯氧基]-1,2-环氧丙烷混合反应制备两端为羟基 侧基含有氨基甲酸酯基和酰胺基的聚醚。
将2摩尔当量4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷溶于DMSO,在70℃下滴入1摩尔当量尿素, 待反应完全后将温度降至室温,加入1摩尔当量乙胺继续反应。待反应完全后,加入所得的 两端基为羟基侧基含氨基甲酸酯基团的聚醚,并滴入催化剂DBTDL,反应得到侧基中含有氨 基甲酸酯基并以富含氢键的链段为两端端段的热塑性弹性体。
将所得热塑性弹性体100质量份、空心玻璃微球50质量份、聚乙烯吡咯烷酮颗粒20质 量份共混后注入模具,即得含空心微球的泡沫制品。
性能与应用:拉伸强度8.3MPa,断裂延长率1270%;密度:180kg/m3;该产品韧性好, 同时具有一定的吸湿性,可作为隔热、包装材料。
实施例16
将4,4’-亚甲基双(异氰酸苯酯)和等摩尔当量的2-乙基丁酰氯溶于二甲苯,缓慢滴入含 有1.5摩尔当量三乙胺的二甲苯溶液。在回流温度下反应4小时后,降温至-15℃,滤去不溶 物,除溶剂后得到含化合物16a的粗产物。
无水无氧条件下,将1摩尔当量苯胺和含1摩尔当量化合物16a的粗产物溶于甲苯,在 4℃下反应2小时,过滤得到不溶于甲苯的中间体。将1摩尔当量的N-氨乙基哌嗪溶于DMF, 在20℃反应1小时,用水沉淀,得到不溶于水的产物16b。
将化合物16b溶于丙酮,和含等摩尔当量的中间体16a的粗产物反应,20分钟后,用环 己烷沉淀得到中间体。在氮气保护下,将中间体和等摩尔当量的N-氨乙基哌嗪溶于无水DMF, 在20℃反应1小时,用水沉淀,得到不溶于水的产物16c。
以三碘甲烷为引发剂,次亚硫酸钠为催化剂,在水中进行氯乙烯单体的聚合,保持单体、 催化剂、引发剂的摩尔比为200:16:1,以Methocel F50和PVA88为稳定剂,保持两者与单 体的质量比分别为420ppm和980ppm,并以碳酸氢钠和对甲苯亚磺酸钠为助剂,于35℃下 反应24小时,得到两端以碘原子封端的聚氯乙烯。无水无氧条件下,将所得1摩尔当量聚氯 乙烯,2摩尔当量二亚硫酸钠,2.2摩尔当量碳酸氢钠和10摩尔当量烯丙基羟乙基醚溶于DMSO, 在70℃反应4小时,将浓缩反应溶液在甲醇中沉淀,得到两端以羟基封端的聚氯乙烯。
将1摩尔当量16c和1摩尔当量异佛尔酮二异氰酸酯溶于四氢呋喃,待反应完全后加入 0.5摩尔当量两端以羟基封端的聚氯乙烯,在催化剂DBTDL的催化下,得到两端以富含氢键 基团的链段封端的聚氯乙烯。
将多端段-单中间段的多段式聚合物和4-(2-吡咯烷基)苯硫酚溶于环己烷在60℃反应12 小时,保持侧基氯原子和4-(2-吡咯烷基)苯硫酚的摩尔比约为3:2,得到聚氯乙烯链段侧基 中含有仲氨的多端段-单中间段的多段式聚合物。将侧基中含有仲氨的共聚物和异氰酸甲酯在 二氯甲烷中反应,保持仲氨基与异氰酸甲酯的摩尔比约为1:1,得到侧基含取代脲基的基于 聚氯乙烯的多端段-单中间段的多段式聚合物。
将所得的基于聚氯乙烯的多端段-单中间段的多段式聚合物100质量份,环氧大豆油70 质量份,磷酸三甲苯酯50质量份混合均匀,置于模具中于180℃保温30分钟,冷却后得到 侧基含取代脲基的基于聚氯乙烯的动态聚合物增塑剂溶胀凝胶。
性能与应用:拉伸强度31MPa,断裂延长率630%;该产品具有良好的韧性,可用于制备 薄膜、型材等。
实施例17
将6-氨基-1-己醇和等摩尔当量的二碳酸二甲酯溶于四氢呋喃,反应得到化合物17a。将 化合物17a和等摩尔当量的4-戊烯酸酰氯溶于二氯甲烷,在三乙胺的催化下反应得到化合物 17b。将化合物17b加入甲苯,将反应容器冷却至5℃,低温下搅拌滴加环戊二烯,保持化合 物17b与环戊二烯摩尔比为10:13。滴加完毕后升温到回流温度继续搅拌反应,得到含氢键 基团的降冰片烯衍生物17c。
在氮气保护下,将1摩尔当量蒽和5摩尔当量降冰片二烯置于密闭反应容器,于180℃ 反应24小时,得到单体17d。
无水无氧条件下,将1摩尔当量Grubbs三代催化剂溶于二氯甲烷并将溶液温度降至-10℃。 将15摩尔当量单体17d溶于二氯甲烷并加入催化剂溶液反应30分钟,再将350摩尔当量单 体17c溶于二氯甲烷并加入催化剂溶液,将温度升至0℃反应6小时,最后将15摩尔当量单 体17d溶于二氯甲烷并加入催化剂溶液,将温度降至-10℃反应30分钟,得到基于聚降冰片 烯的多端段-单中间段的多段式聚合物。
性能与应用:拉伸强度5.4MPa,断裂延长率1780%;该产品具有极佳的韧性,可用于制 备轮胎部件、传送带部件等。
实施例18
无水无氧条件下,将1摩尔当量引发剂2,6-二异丙基亚胺双叔丁氧基钼溶于甲苯,加入 5摩尔当量调节剂三甲基磷和30摩尔当量结晶聚合物单体降冰片烯,反应1小时后,加入20 摩尔当量的玻璃态聚合物单体甲基四环十二烯。继续反应1小时后,加入橡胶态聚合物单体 5-正己基-2-降冰片烯和含氢键基团的聚合物中间段单体17c各450摩尔当量。最后,加入 0.5摩尔当量偶联剂间苯二甲醛,反应完全后,将产物在甲醇中沉淀,得到五嵌段共聚物。
将所得的五嵌段共聚物溶于环己烷,以铂为催化剂,在100℃下进行催化加氢,得到端 段为结晶态-玻璃态两嵌段共聚物中间段为橡胶态无规共聚物的基于氢化聚降冰片烯的多端 段-单中间段的多段式动态聚合物热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度9.5MPa,断裂延长率2310%;该产品有极佳的韧性,且回弹性好, 永久变形性小,可用于制备工业、建筑运输系统部件等。
实施例19
以N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和八甲基环四硅氧烷为单体以水为终止剂 进行硅氧烷的开环聚合,得到两端为羟基的聚硅氧烷19a。
在氮气保护下,将尿素加入所得聚硅氧烷,保持尿素和氨基的摩尔比为1:1,搅拌下缓 慢升温至160℃,保温约1小时后,降至室温,得到改性聚硅氧烷19b。
以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,巯基乙酸为链转移剂在90℃引发甲基丙烯酸正丁酯 聚合,保持引发剂、单体、链转移剂的摩尔比为1:30:1,得到单端羧基封端的聚甲基丙烯酸 正丁酯。
将1摩尔当量的聚硅氧烷19b和2摩尔当量的聚甲基丙烯酸正丁酯溶于四氢呋喃,以DCC 和DMAP为催化剂,得到聚甲基丙烯酸正丁酯-改性聚硅氧烷-聚甲基丙烯酸正丁酯多端段-单 中间段的多段式热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度0.9MPa,断裂延长率1010%;该产品有极佳的韧性,尤其适合制 备常温下低强度而低温环境下高强度且保持极佳韧性的零部件。
实施例20
将1,4-戊二烯-3-醇和1H-苯并咪唑-5-酰氯在三乙胺的催化下反应,得到侧基含有苯并 咪唑基的二烯20a。
无水无氧常压下,将乙烯通入反应容器,依次加入溶剂甲苯、含有甲基铝氧烷的甲苯溶 液、含有锆配合物催化剂20b的甲苯溶液,保持铝和锆的摩尔比为2000,保持乙烯为1大气 压,在室温下搅拌反应15分钟后,用含10%氯化氢的乙醇溶液淬灭反应。将反应溶液在乙醇 中沉淀,得到平均分子量约为2000的一端烯基封端的直链结晶性聚乙烯。
将所得二烯20a、二烯丙基醚与1,2-乙二硫醇按摩尔比50:50:101共混,加入1wt%光 引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮,在300W紫外灯下光照30分钟,得到巯基封端侧基含 有苯并咪唑基的聚硫醚。
将1摩尔当量所得聚硫醚与2摩尔当量所得聚乙烯在氯苯中共混并加热至105℃,加入1 摩尔当量引发剂AIBN引发巯基-烯点击反应,待反应完全后得到多端段-单中间段的多段式动 态聚合物热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度4.7MPa,断裂延长率830%;该产品有良好的韧性,可用于制备 抗撕裂胶黏剂等。
实施例21
将1摩尔当量2-乙烯基对苯二甲酸和2.1摩尔当量三苯基膦溶于无水吡啶得到溶液A。 将2.1摩尔当量4-甲氧基苯酚和2.2摩尔当量六氯乙烷溶于无水吡啶得到溶液B。将溶液B 缓慢滴入溶液A,在60℃反应得到液晶单体乙烯基对苯二甲酸二对甲氧基苯酯(MPCS)。
将1摩尔当量1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮和1摩尔当量异氰酸酯丙烯酸乙酯溶于二氯 甲烷,室温下反应6小时,得到丙烯酸酯类单体21a。
在氮气保护下,将13摩尔当量2-溴异丁酰溴和3摩尔当量季戊四醇溶于二氯甲烷,在 15摩尔当量三乙胺的催化下于0℃反应得到四官能引发剂。无水无氧条件下,1摩尔当量所 得的四官能引发剂,2摩尔当量溴化亚铜,2摩尔当量PMDETA,400摩尔当量丙烯酸正丁酯, 400摩尔当量单体21a依次加入反应容器,在80℃下反应得到基于聚丙烯酸酯的四臂聚合物。
无水无氧条件下,将4摩尔当量氯化亚铜,4摩尔当量PMDETA和200摩尔当量单体MPCS 置于反应容器,加入含1摩尔当量所得改性聚丙烯酸酯的氯苯溶液,在110℃下反应得到以 侧链型液晶高分子为端段的具有星型结构的聚合物。
将所得聚合物100质量份与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐100质量份溶于DMF并充分 共混,除溶剂后得到相应的动态聚合物离子凝胶。
性能与应用:该实施例制备的离子液体凝胶的模量在17kPa,应变可以达到15倍,断 裂应力在45kPa。该产品不但具有良好的电导率和机械强度,而且能在很宽的温度范围和电 化学窗口内稳定,还可以制造成一种理想的电解质材料。
实施例22
将苯胺和丁二酸酐溶于二氧六环,保持苯胺和丁二酸酐的摩尔比为1:1.03,加入少量锌 粉,在60℃下反应得到4-羰基-4-(苯基氨基)丁酸。将1摩尔当量的4-硝基苯胺溶于盐酸, 缓慢滴加含有1.03摩尔当量亚硝酸钠的去离子溶液,反应30分钟后加入少量尿素,搅拌以 除去过量的亚硝酸钠,再快速加入含0.95摩尔当量4-羰基-4-(苯基氨基)丁酸的氢氧化钠 溶液(氢氧化钠浓度为2mol/L,4-羰基-4-(苯基氨基)丁酸浓度约为0.1g/mL),快速搅 拌反应2小时。加入少量盐酸酸化后搅拌并抽滤,经去离子水洗涤并干燥后得到一端端基为 羧基的液晶端段22a。
在无水无空气90℃条件下,将氧化柠檬烯和催化剂22b溶于甲苯,保持氧化柠檬烯和催 化剂的摩尔比为100:1,向反应容器中通入10bar二氧化碳,反应完全后,将粗产物用甲醇 沉淀得到聚柠檬烯碳酸酯链段。将所得聚柠檬烯碳酸酯链段和1,3-丙二醇溶于甲苯,加入催 化剂1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯,在80℃下反应3小时,得到平均分子量约为4000 两端以羟基封端的聚柠檬烯碳酸酯链段22c。
将含有100摩尔当量烯基的聚柠檬烯碳酸酯22c,50摩尔当量3-巯基丙酸-2-乙基己酯, 50摩尔当量化合物9b溶于氯仿,加入0.3摩尔当量的AIBN,在60℃下反应得到侧基含有脲 基的聚柠檬烯碳酸酯。
将1摩尔当量羟基封端的聚柠檬烯碳酸酯和2摩尔当量的2,4-TDI溶于DMF,在60℃下 反应得到含有异氰酸酯基封端的聚柠檬烯碳酸酯的DMF溶液。再将含有2摩尔当量液晶链段 22a的DMF溶液缓慢滴入,在75℃下反应,得到基于聚柠檬烯碳酸酯热塑性弹性体。
将所得的基于聚柠檬烯碳酸酯的热塑性弹性体和实施例11中得到的聚酰胺-改性聚醚- 聚酰胺热塑性弹性体按质量1:1熔融共混,得到具有互穿网络结构的热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度7.2MPa,断裂延长率1720%;该产品主要原料为可再生原料,可 广泛用作一次性包装材料、日用制品等。
实施例23
无水无氧条件下,将乙硫醇和等摩尔当量的异氰酸酯丙烯酸乙酯在三乙胺催化下于二氯 甲烷中反应,得到含硫代氨基甲酸酯基团的丙烯酸酯单体23a。
无水无氧条件下,向反应容器中依次添加溶剂苯甲醚、1摩尔当量对苯磺酰氯、2摩尔当 量PMDTA和30摩尔当量甲基丙烯酸叔丁酯,混合均匀后,加入1摩尔当量氯化亚铜,在60℃ 下反应12小时,再加入50摩尔当量丙烯酸正丁酯和100摩尔当量单体23a的混合物,将反 应体系保持在60℃下反应12小时后,再加入30摩尔当量苯乙烯单体,升温至80℃反应48小时。反应结束后,将反应溶液与四氢呋喃共混,先用中性氧化铝柱过滤,再用四氢呋喃冲淋。将滤液收集并浓缩后,用甲醇沉淀,重复三次,得到中间段侧基含有硫代氨基甲酸酯基的聚甲基丙烯酸叔丁酯-聚丙烯酸酯共聚物-聚苯乙烯多端段-单中间段的多段式聚合物。
将1摩尔当量所得的多端段-单中间段的多段式聚合物溶于1,2-二氯乙烷,加入30摩尔 当量三氟乙酸,在60℃下搅拌反应。待聚甲基丙烯酸叔丁酯链段水解完全,得到聚甲基丙烯 酸-聚丙烯酸酯共聚物-聚苯乙烯动态聚合物热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度1.8MPa,断裂延长率1670%;该产品具有极佳的韧性,同时具有 形状记忆功能,适用于制备各类零部件。
实施例24
将一定量的5-环辛烯-1,2-二醇和2-咪唑烷酮-4-羧酸混合,控制两者摩尔数的比值约为 1:2,以DCC和DMAP为催化剂,二氯甲烷为溶剂,得到单体24a。
在无水无氧条件下,将一定量的单体24a和环辛烯混合,控制两者摩尔数的比值约为1:2, 以Grubbs二代催化剂为催化剂,以马来酸为链转移剂,保持催化剂、链转移剂和单体的摩尔 比为1:4000:20000。以四氢呋喃为溶剂,在40℃下反应2小时。用乙烯基乙醚淬灭聚合反应, 并在甲醇中沉淀产物,得到两端基为羧基侧基含咪唑烷酮基的聚环辛烯。
将1摩尔当量所得的改性聚环辛烯和2摩尔当量一端羟基封端的聚苯乙烯4b溶于二氯甲 烷,以DCC和DMAP为催化剂,得到多端段-单中间段的多段式共聚物。
将1摩尔当量两端为氨基的聚异丁烯(平均分子量约2000)溶于二氯甲烷,与2摩尔当 量的乙酰氯在吡啶的催化下反应,得到两端含酰胺基的聚异丁烯氢键连接助剂。将上述共聚 物和聚异丁烯氢键连接助剂按质量比9:1共混,得到含氢键连接助剂的动态聚合物热塑性弹 性体。
性能与应用:拉伸强度2.3MPa,断裂延长率970%;该产品具有良好的韧性,可用于制 备电气元件、汽车零部件以及密封件。
实施例25
以甲苯为溶剂,锆配合物Et[H4-Ind]2ZrCl2为催化剂,甲基铝氧烷为助催化剂,进行丙烯 聚合反应,得到一端烯基封端的等规聚丙烯。无水无氧条件下,将1摩尔当量所得聚丙烯加 入氯苯,并在105℃充分溶解。加入20摩尔当量的3-巯基丙酸和0.5摩尔当量的AIBN,反 应5小时,在乙醇中沉淀产物,得到一端为羧基封端的结晶性等规聚丙烯。
无水无氧条件下,将1摩尔当量偶氮二甲基N-2-羟丁基丙酰胺溶于甲苯,加入105摩尔 当量的醋酸乙烯酯。在回流温度下反应16小时,得到两端为羟基的聚醋酸乙烯酯。
将2摩尔当量等规聚丙烯、1摩尔当量聚醋酸乙烯酯溶于甲苯,在钛酸四丁酯的催化下, 于110℃反应5小时,得到等规聚丙烯-改性聚醋酸乙烯酯-等规聚丙烯多端段-单中间段的多 段式共聚物。
将所得多端段-单中间段的多段式共聚物溶于四氢呋喃,加入含有氢氧化钾的甲醇溶液, 在室温下反应,得到聚醋酸乙烯酯部分水解成侧羟基的多端段-单中间段的多段式共聚物。将 所得多端段-单中间段的多段式共聚物溶于氯仿,加入侧羟基等摩尔当量的异氰酸乙酯,在 DBTDL的催化下,待侧羟基反应完全后,得到中间段侧基中含有氨基甲酸酯基的多端段-单中 间段的多段式共聚物。
将上述聚合物100质量份,偶氮二甲酰胺5.5质量份,三盐基硫酸铅1质量份充分混合 后,置于模具中,170℃3.5MPa压力下塑化发泡,之后在100℃下热处理8分钟,冷却脱模,得到相应的泡沫制品。
性能与应用:拉伸强度4.2MPa,断裂延长率780%;密度:105kg/m3;该产品韧性极佳, 可用作鞋帮、包装材料、日用制品等。
实施例26
将间氯过氧苯甲酸逐步加入1,4-环己二酮单乙二醇缩酮的二氯甲烷溶液,在回流条件下 反应得到5-乙二醇缩酮-ε-己内酯。
无水条件下,将单羟基封端的聚丙交酯与40摩尔当量的5-乙二醇缩酮-ε-己内酯和40 摩尔当量的ε-己内酯溶于甲苯,在辛酸亚锡的催化下在110℃下反应,待反应完全后,加入 20摩尔当量左旋丙交酯,继续反应得到中间段含有乙二醇缩酮侧基的聚左旋乳酸-改性聚己 内酯-聚左旋乳酸多端段-单中间段的多段式共聚物。
将所得多端段-单中间段的多段式共聚物和三苯基四氟硼酸碳溶于二氯甲烷,保持共聚物 中乙二醇缩酮侧基和三苯基四氟硼酸碳的摩尔比为1:1.1,室温下反应,将乙二醇缩酮侧基 转化为羰基。将所得共聚物和硼氢化钠溶于二氯甲烷/乙醇体积比为5:2的共混溶剂,保持共 聚物中羰基和硼氢化钠的摩尔比为1:1.2,在室温下反应,将羰基转化为侧羟基。
将所得含侧羟基的多端段-单中间段的多段式共聚物溶于二氯甲烷,加入侧羟基等摩尔当 量的异氰酸乙酯,在DBTDL的催化下,反应得到中间段含氨基甲酸酯基的多端段-单中间段的 多段式共聚物热塑性弹性体。
将多端段-单中间段的多段式共聚物100质量份、生物可降解聚酯PHB100质量份与生物 可降解聚酯空心微球50质量份共混后注入模具,即得含空心微球的基于生物可降解聚酯的动 态聚合物泡沫制品。
性能与应用:拉伸强度23MPa,断裂延长率1270%;密度:170kg/m3;该产品具有极佳 的韧性和良好的生物可降解性,可用于包装材料、日常用品或生物材料。
实施例27
无水无氧条件下,以1摩尔当量枯基二硫代苯甲酸酯为链转移剂,在140℃下引发30摩 尔当量苯乙烯聚合。反应6小时后,在冰冻无水甲醇中沉淀,并用乙醇洗涤抽滤,得到平均 聚合度约为20的聚苯乙烯大分子链转移剂。将1摩尔当量所得的聚苯乙烯大分子链转移剂, 150摩尔当量丙烯腈,1摩尔当量AIBN溶于DMF,在65℃下反应48小时,得到聚丙烯腈端为 二硫代苯甲酸酯的聚苯乙烯-聚丙烯腈两段式共聚物。
无水无氧条件下,将1摩尔当量所得的二硫代苯甲酸酯封端的两段式共聚物,20摩尔当 量三丁基膦和50摩尔当量丙烯酸溶于四氢呋喃,加入20摩尔当量的硼氢化钠,在室温下反 应20小时,将产物沉淀于甲醇,得到聚丙烯腈端为羧基的聚苯乙烯-聚丙烯腈两段式共聚物。
将所得两段式共聚物和等摩尔当量的聚酯端为羟基侧基含有炔键的的聚苯乙烯-改性聚 酯两段式共聚物4c溶于二氯甲烷,以二环乙基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶为催化剂,得到 聚苯乙烯-聚丙烯腈-改性聚酯-聚苯乙烯共聚物。
将所得共聚物,和腈基等摩尔当量的2,5-脱水-1-叠氮-1-脱氧-D-葡萄糖醇、和腈基5摩尔 当量的氯化锌溶于DMF,室温下超声5分钟令各组分充分混合后升温至125℃搅拌反应,将腈 基转化为侧羟基。将所得共聚物、和炔基等摩尔当量的2,5-脱水-1-叠氮-1-脱氧-D-葡萄糖 醇溶于四氢呋喃,在碘化亚铜和吡啶的催化下,在35℃下反应,将炔基转化为侧羟基。将所 得的侧基含有羟基的共聚物在DBTDL的催化下和异氰酸乙酯反应,得到侧基含有氨基甲酸酯 基的动态聚合物。
将所得聚合物溶胀于1,4-二氧六环溶剂中,置于模具中在-80℃下冷冻完全,在-50℃下 开启抽气泵,维持干燥空气压小于50μatm 24小时,将得到的泡沫材料置于20℃真空干燥 箱内干燥,抽取全部溶剂,得到相应的泡沫材料。
性能与应用:拉伸强度15.6MPa,断裂延长率1320%,密度:93kg/m3;该产品具有良好的韧性和自修复性,可用于制备型材、板材、管材、薄膜等。由于开孔率高,还可以作为 过滤材料或载体使用。
实施例28
将一定量的双酚A二缩水甘油醚、聚乙二醇齐聚物(分子量约为500)和催化剂三氟化 硼乙醚充分混合,保持双酚A二缩水甘油醚和聚乙二醇的摩尔比为4:3,催化剂的用量为聚 乙二醇质量的1%。将混合物在80℃下反应,得到侧基为羟基两端以环氧基封端的环氧聚合物。
将所得的环氧聚合物和富含氢键的链段16b充分混合,保持摩尔比1:2,缓慢升温至160℃ 并保温2小时,得到基于环氧聚合物的多端段-单中间段的多段式共聚物。
将所得共聚物和异氰酸乙酯充分共混,并保持侧羟基和异氰酸酯的摩尔比为1:1。取上 述共混物100质量份,与烷基封端的聚乙二醇齐聚物100质量份共混并置于模具中,缓慢升 温至180℃并保温2小时。降温冷却后即得侧基含氨基甲酸酯基的动态聚合物聚乙二醇齐聚 物溶胀凝胶。
性能与应用:拉伸强度80kPa,断裂延长率450%;该产品可用于制备重复性使用的胶黏 剂或自粘性玩具。
实施例29
以1摩尔当量一端为羟基的聚苯乙烯4b为引发剂,引发100摩尔当量环氧乙烷、50摩 尔当量(S)-(环氧乙烷甲基)氨基甲酸叔丁酯开环聚合,制备聚醚端为羟基侧基含有氨基甲 酸酯基的聚苯乙烯-聚醚两段式共聚物。
在氮气保护下,将所得两段式共聚物、马来酸酐和催化剂吡啶在170℃反应6小时,将 聚醚端的羟基转化为羧基。
将1摩尔当量所得的一端为羧基的两段式共聚物和1摩尔当量聚酯端为羟基侧基含有炔 键的聚甲基丙烯酸甲酯-改性聚酯4d溶于二氯甲烷,以DCC和DMAP为催化剂,得到以聚苯乙 烯、聚甲基丙烯酸甲酯为两端段以改性聚醚和改性聚酯为中间段的多端段-单中间段的多段式 共聚物。
将所得共聚物、2-叠氮基乙氨溶于四氢呋喃,保持炔基、2-叠氮基乙氨的摩尔比为1:1, 在碘化亚铜和吡啶的催化下,在35℃下反应得到侧基含有氨基的四嵌段共聚物。将所得的侧 基含有氨基四嵌段共聚物和异氰酸乙酯反应,得到侧基含有氨基甲酸酯基和脲基的动态聚合 物热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度10.1MPa,断裂延长率1240%;该产品具有极佳的韧性和形状记 忆功能,可用于制备各类零部件。
实施例30
将氢化SBS溶解于二甲苯,加入100摩尔当量的马来酸酐,当溶液温度升至130℃后, 加入溶于二甲苯的引发剂过氧化二异丙苯,恒温反应1至3小时后得到马来酸酐接枝氢化SBS。 在惰性气体保护下,将化合物12a和所得马来酸酐接枝氢化SBS溶于二甲苯,搅拌下加入催 化剂对甲苯磺酸钠,于105℃搅拌反应,得到侧基中含有氨基甲酸酯基的改性氢化SBS。
将所得改性氢化SBS 100质量份与未改性的氢化SBS 30质量份以及实施例1中所得的 SBS 30质量份充分共混,得到三组分动态聚合物弹性体合金。
性能与应用:拉伸强度13.1MPa,断裂延长率830%;该产品具有良好的韧性,可用于制 备各类日用制品和零部件。
实施例31
将一端为羟基封端的聚苯乙烯4b与等摩尔当量的丙烯酸溶于二氯甲烷,在DCC和DMAP 的催化下反应,得到以丙烯酸酯基封端的聚苯乙烯。
将45摩尔当量丙烯酸正丁酯,50摩尔当量丙烯酸酯单体3a,5摩尔当量所得以丙烯酸 酯基封端的聚苯乙烯溶于甲苯,以偶氮二异丁氰为引发剂,在80℃下反应10小时,得到以 聚苯乙烯为端段以改性聚丙烯酸酯为中间段的热塑性弹性体。
性能与应用:拉伸强度4.7MPa,断裂延长率1450%;这种材料具有很好的韧性,可用于 制备胶黏剂、封堵胶。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明 书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理 包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (22)
1.一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,其聚合物分子具有以下通式所示的多端段-单中间段的多段式结构:
其中,A为端段,B为中间段;n为连接在中间段B上的端段A的数量,其大于等于2;各端段A相同或者不同,彼此之间相互混合或各自独立或既相互混合又各自独立地形成结晶相或与中间段B不相容的相或既有结晶相又有与中间段不相容的相,以形成基于端段的可逆分相物理交联;任意两个端段之间隔着连接它们的中间段或中间段的子链段,且不通过除中间段以外的共价链接相链接;中间段B为无定型态,全部或部分链段中包含至少一种侧氢键基团,所述侧氢键基团形成链间超分子氢键动态交联;所述中间段B上的侧氢键基团,含有下述通式所示结构中的至少一种:
其中,X选自氧原子、硫原子、氮原子,Y选自氧原子、硫原子;
其中,a为与X原子相连的R1或R2的数目;
当X为氧原子或硫原子时,a为0,R1和R2不存在;
当X为氮原子时,a为1,R1和R2各自独立地选自氢原子、卤素原子或取代基;
其中,G1、G2为端基;
其中,L为二价连接基团;
其中,L与R1、R2、G1、G2中任一基团之间不相连成桥,R1与G1不相连成桥,R2与G2不相连成桥。
2.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,R1、R2、G1、G2各自独立选自氢原子、卤素原子、C1-20烃基、C1-20杂烃基、取代的C1-20烃基、取代的杂烃基。
3.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,R1、R2、G1、G2各自独立选自氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、烯丙基、苄基、三苯甲基、苯基、甲基苄基、硝基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基、乙酰基、苯甲酰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、2-吡啶基羰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、甲硫基羰基、乙硫基羰基、叔丁基硫基羰基、苯硫基羰基、苄硫基羰基、乙基硫代羰基、苯基甲硫代羰基、甲氧基硫代羰基、乙氧基硫代羰基、叔丁基氧基硫代羰基、苯氧基硫代羰基、苄氧基硫代羰基、甲硫基硫代羰基、乙硫基硫代羰基、叔丁基硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、C1-10卤代烃基、三氟乙酰基、卤代苯基、卤代苄基、硝基苯基、硝基苄基及其任一种的被取代形式。
4.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,R1、R2、G1、G2各自独立选自氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、苄基、三苯甲基、苯基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基、2-吡啶基羰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、叔丁基氧基硫代羰基、苯氧基硫代羰基、苄氧基硫代羰基、叔丁基硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、三氟乙酰基。
5.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,R1、R2、G1、G2各自独立选自氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、苄基、三苯甲基、苯基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基。
6.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,R1、R2、G1、G2各自独立选自氢原子、甲基、乙基、正丙基、正丁基。
7.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,L选自C1-20亚烃基、二价C1-20杂烃基、取代的C1-20亚烃基、取代的二价C1-20杂烃基及其任意多种的组合形成的基团。
8.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,L选自C1-10开链亚烷基、C1-10开链亚烯基、C3-10亚环烷基、C1-10亚环烯烃基、亚芳基、亚芳烃基、二价C1-10脂杂烷基、二价C1-10脂杂烯基、二价杂芳基、二价杂芳烃基、取代的亚烷基、取代的C1-10开链亚烯基、取代的C1-10亚环烷基、取代的C1-10亚环烯烃基、取代的亚芳基、取代的亚芳烷基、取代的二价C1-10脂杂烷基、取代的二价C1-10脂杂烯基、取代的二价杂芳基、取代的二价杂芳烃基及其任意多种的组合形成的基团。
9.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,L选自单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、1,2-亚苯基、亚苄基、C1-20氧杂亚烷基、C1-20硫杂亚烷基、C1-20氮杂亚烷基、氮杂芳烃基及其任两种、任三种的组合形成的基团。
10.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,L选自单键、亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基。
11.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,其中,聚合物分子的各端段A和中间段B各自独立地在其骨架链上还含有骨架氢键基团。
12.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,中间段B的侧基或侧链或侧基和侧链上还含有所述侧氢键基团以外的其他氢键基团。
13.根据权利要求1或12所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,中间段B的侧基或侧链或侧基和侧链上还含有以下至少一种基团:羟基、氨基、酰胺基、硫代酰胺基、吡咯烷酮基、尿唑基、咪唑基、吡唑基、氮唑基及其衍生物基;其含量低于侧氢键基团总含量的50mol%。
14.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,平均每100个中间段B骨架重复单元接入含侧氢键基团的侧基、侧链或侧基和侧链中的数目为0.1至200个。
15.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,所述动态聚合物热塑性弹性体的端段的总含量不超过弹性体总重的50%。
16.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,所述动态聚合物热塑性弹性体具有相互贯穿缠结的互穿网络聚合物结构。
17.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,所述动态聚合物热塑性弹性体中间段主要骨架链段是基于丙烯酸酯类聚合物、不饱和烯烃类聚合物、聚醚类聚合物、聚酯类聚合物、有机硅类聚合物、聚乙烯醇类聚合物、饱和烯烃类聚合物、含卤素的烯烃类聚合物、聚丙烯腈类聚合物中的至少一种。
18.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,所述的动态聚合物热塑性弹性体中还含有其他多端段-单中间段的多段式结构的热塑性弹性体聚合物成分、其他两段式热塑性弹性体聚合物成分、其他软段不含有任意侧氢键基团的热塑性弹性体聚合物成分中的至少一种。
19.根据权利要求1-12、14-18中任一项所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,所述的动态聚合物热塑性弹性体具有以下任一性状:固体聚合物、水凝胶、离子液体凝胶、增塑剂溶胀凝胶、泡沫材料。
20.根据权利要求1所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,构成热塑性弹性体的组分还包括以下任一种或任几种添加物:助剂、填料。
21.根据权利要求20所述的一种动态聚合物热塑性弹性体,其特征在于,助剂选自以下任一种或任几种:抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂、阻燃剂、溶剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、增稠剂、触变剂、流平剂、着色剂、荧光增白剂、消光剂、防静电剂、偶联剂、脱水剂、杀菌防霉剂;填料选自以下任一种或任几种:无机非金属填料、金属填料、有机填料。
22.根据权利要求1-12、14-18、20中任一项所述的动态聚合物热塑性弹性体,其应用于以下材料或制品:自修复性涂层、自修复性板材、自修复性粘结剂、自修复性密封材料、韧性弹性体材料、自粘性玩具、形状记忆材料。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005002259A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 熱可塑性エラストマー組成物 |
CN1769353A (zh) * | 2004-11-02 | 2006-05-10 | 横滨橡胶株式会社 | 热塑性弹性体 |
CN1989179A (zh) * | 2004-07-23 | 2007-06-27 | 瓦克化学有限公司 | 可交联的硅氧烷脲共聚物 |
JP2007326896A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | エネルギー変換熱可塑性エラストマー組成物 |
CN104031261A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-09-10 | 电子科技大学 | 温敏性共聚物及其水凝胶体系 |
CN104530315A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 湘潭大学 | 一种基于甲壳型液晶的自愈合液晶弹性体及其制备方法 |
CN105037701A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-11-11 | 东华大学 | 一种易功能化易加工的超分子生物弹性体及其制备方法 |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005002259A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 熱可塑性エラストマー組成物 |
CN1989179A (zh) * | 2004-07-23 | 2007-06-27 | 瓦克化学有限公司 | 可交联的硅氧烷脲共聚物 |
CN1769353A (zh) * | 2004-11-02 | 2006-05-10 | 横滨橡胶株式会社 | 热塑性弹性体 |
JP2007326896A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | エネルギー変換熱可塑性エラストマー組成物 |
CN104031261A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-09-10 | 电子科技大学 | 温敏性共聚物及其水凝胶体系 |
CN104530315A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 湘潭大学 | 一种基于甲壳型液晶的自愈合液晶弹性体及其制备方法 |
CN105037701A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-11-11 | 东华大学 | 一种易功能化易加工的超分子生物弹性体及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Highly Extensible Supramolecular Elastomers with Large Stress Generation Capability Originating from Multiple Hydrogen Bonds on the Long Soft Network Strands;Mikihiro Hayashi等;《Macromolecular Rapid Communications》;20160223;第678-684页 * |
含UPy侧链聚氨酯的合成与性能;石金君等;《功能高分子学报》;20120930;第25卷(第3期);第303-309页 * |
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