[发明专利]苯乙烯－丁二烯－苯乙烯组合物

说明书

本发明涉及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯组合物(S-B-S)以及其在例如铺屋顶，覆盖道路的粘结料或鞋类化合物等方面的不同用途，该组合物与带有环氧基的有机偶联剂偶合。

现有技术的沥青组合物，在用于铺屋顶或对膜进行防水处理时，存在下列严重问题：改善高温性质以牺牲低温性质为代价，或者如果温度谱两端都能产生合格性能，粘度会很高，需用特殊设备来处理沥青组合物。

更重要的是，偶联剂的残余物留在形成的共聚物里，因此造成有毒的残余物或其它无用产物留在聚合物里，可能会给某些用途带来麻烦。这种现象在用四氯化硅(SiCl₄)作偶联剂时尤其重要。实际上，当用四氯化硅作偶联剂时，氯化锂(LiCl)作为副产物形成。氯化锂的存在不利于共聚物的光学性质，并促进这些共聚物的热老化。

已知，为提高沥青组合物的物理性质，可添加通式(S-B)_nY表示的弹性嵌段共聚物，其中Y为多官能偶联剂的残余物，(S-B)代表由聚二烯嵌段B和聚乙烯芳香端基嵌段S组成的单臂，n代表单臂(S-B)的数量。

偶联剂选自：聚乙烯芳香化合物，聚环氧化合物，聚异氰酸酯，聚胺，多卤化物，聚酐，聚酮，聚环氧酯和聚酯，也可使用不同偶联剂的组合。

市场上有的几种多官能偶联剂中，优选残余毒性小的。例如，EP-B-344140公开通式SiX_nR_4-n表示的多官能偶联剂的用途，其中X为卤素，优选氯，R为烷基，环烷基或芳基游离基，优选甲烷基，乙烷基和/或苯基，n为2至4中的整数。最常用的偶联剂是四氧化硅(SiO₄)。

带有环氧基的有机偶联剂的用途也已知。环氧化碳氢化合物如环氧化液态聚丁二烯或环氧化植物油如环氧化豆油和环氧化亚麻仁油的聚合物已被使用。每一个环氧基能偶合成一条链。偶合处的数量不确定，可随环氧基的数目改变：至少是3，优选是4至6。但是，由环氧化三酸甘油酯得到的商用名为Vikoflex的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯组合物(S-B-S)，从来没有在需要良好机械性能和低粘度结合的商业用途中使用。

本发明的第一个目的是用带有环氧基的有机偶联剂制备将改良的机械性能和低粘度结合在一起的产物。

本发明的第二个目的是用带有环氧基的有机偶联剂提供改良的屋顶组合物。

本发明的第三个目的是用带有环氧基的有机偶联剂提供改良的用于覆盖道路的粘结料。

本发明的第四个目的是用带有环氧基的有机偶联剂制备改良的热塑性化合物。

本发明所用的树脂热塑性嵌段聚合物属于带有至少三个臂的径向分枝型。每一个分枝的臂由基本上纯的聚单乙烯芳烃(S)和聚共轭二烯(B)的均聚物嵌段组成。

在制备本发明产物的过程中，嵌段基础共聚物的制备优选下列步骤：

1)聚合乙烯芳烃单体的第一个嵌段形成第一S嵌段。

2)聚合反应在20至60℃之间进行大约20分钟，所用催化剂为有机

  锂化合物，所用溶剂为惰性烃。

3)当所有乙烯芳烃单体聚合后，把共轭二烯单体加入溶液。该单体在

  链的活性端开始反应生成S-B-Li型的嵌段共聚物，其中B代表共

  轭二烯嵌段。

组成嵌段聚合物的S嵌段的乙烯芳烃化合物可以是苯乙烯，乙烯甲苯，乙烯二甲苯，乙烯萘或这些化合物的混合物。

所用共轭二烯通常每分子含4至12个碳，由于可获得性，优选4至8个碳。这样的单体包括：1，3-丁二烯，异戊二烯，2，3-二甲基-1，3-丁二烯，戊间二烯，3-丁基-1，3-辛二烯，2-苯基-1，3-丁二烯和类似单体。所用一乙烯芳烃通常每分子含8至20个，更便利的，8至12个碳，包括如：苯乙烯，α-甲基苯乙烯，1-乙烯萘，2-乙烯萘和它们的烷基，环烷基，芳基和芳烷基衍生物，其中结合取代基中碳的总数量一般不超过12个。取代单体的例子包括：3-甲基苯乙烯，4-n-丙基苯乙烯，4-环己基苯乙烯，4-十二烷基苯乙烯，3-乙基-4-苄基苯乙烯，4-p-甲苯基苯乙烯，或4-(4-苯基-n-丁基)苯乙烯。

催化剂通常是烷基锂，其可以为带有3至8个碳的如仲烷基的支化烷基锂。但是，由于容易获得和储藏稳定性，优选n-和s-丁基锂。

所用溶剂通常是石蜡，环烷烃和芳香烃以及它们的混合物，如n-戊烷，n-己烷，n-庚烷，2，2，4-三甲基戊烷，环己烷，环戊烷，苯，甲苯和二甲苯。可结合极性溶剂，如环酯(四氢呋喃)，无环醚或叔氨，以便形成特定聚合微观结构如增加量的乙烯单元和无规S/B嵌段。