[发明专利]包含通过阴离子聚合而合成的官能化聚合物的官能化多臂聚合物以及它们的应用

说明书

技术领域

本发明涉及官能化多臂聚合物，它们的合成方法以及它们的不同用途(特别是作为热熔粘合剂)，其中所述的官能化多臂聚合物包含由偶联剂与通过阴离子聚合而合成的聚合物所形成的反应产物。因此，本发明属于聚合物领域。

背景技术

分子构造，特别是支化(即，引入与偶联剂化学键合的多臂)对聚合物的加工性能和性质可以具有深远的影响。最通常用于生产多臂聚合物的方法学为阴离子聚合。尽管在文献中已经报道多种偶联剂可以制备支化的聚合物，但是最广泛使用的两种偶联剂为多官能化的氯硅烷和二乙烯基苯。例如，US 3,280,084公开了二乙烯基苯作为聚丁二烯锂链的偶联剂的用途。所得的聚合物具有多臂结构，其中中心是通过聚二乙烯基苯形成的，由该中心处出现聚丁二烯链。采用这种方法还可以合成这样的多臂聚合物，其中所述的臂是由苯乙烯和丁二烯的共聚物形成的。US 3,639,517还公开了二乙烯基苯制备苯乙烯和丁二烯多臂共聚物的用途，其中所述的臂具有不同的分子量。所述的臂通过以下过程形成：多次加入苯乙烯和引发剂以形成不同分子量的聚苯乙烯嵌段，然后加入丁二烯，最后使这些臂与二乙烯基苯偶联，从而形成多臂共聚物。这些非官能化多臂聚合物已经用作润滑油的粘度系数的增强剂。

Roovers、Hadjichristidis和Fetters(Macromolecules，volume 16，214(1983))，以及Toporowski和Roovers(J.Polym.Sci.，Part A，Polym.Chem.，Volume 24，3009(1986))描述了使用多官能化的氯硅烷来制备多臂聚合物的方法。该方法学由以下过程构成：使活性聚合物的链与聚氯硅烷偶联，从而通过分别使用Si[CH₂CH₂SiCl₃]₄或[CH₂Si-(CH₂CH₂SiCl₃)]₂得到具有12或18个臂的聚异戊二烯、聚丁二烯和聚苯乙烯。

此外，丙烯酸单体所形成的低聚物(被至少一个酯、羧酸、酸酐或环氧官能团官能化)与苯乙烯共聚已经成功地用作通过阴离子催化以制备多臂共聚物的所得聚合物的偶联剂(US 7,517,934)。特别是，在第一阶段，使用正丁基锂作为引发剂，制备了聚(苯乙烯-丁二烯)锂共聚物。在第二阶段，将确定量的丙烯酸低聚物以低于1的比例加入到聚(苯乙烯-丁二烯)锂共聚物中，使得其有利于链的偶联。采用这种方法学，可以制备包含12至14个偶联链的非官能化多臂聚合物。这些非官能化多臂聚合物已经用于诸如塑料的改性、沥青的改性以及压敏粘合剂之类的应用中。

发明内容

本发明涉及官能化多臂聚合物，其得自通式为Li-Q_n-Z-T-(A-R¹R²R³)_m的聚合物与具有1至30个官能团的偶联剂的反应，其中所述的聚合物是由官能化且被保护的引发剂通过阴离子聚合而合成的。此外，本发明还涉及通过使保护基团(A-R¹R²R³)_m的脱保护而得到的聚合物，以及涉及官能化氢化多臂聚合物。此外，本发明还公开了所述聚合物的制备方法以及它们的用途，特别是在热熔粘合剂组合物、塑料的改性以及沥青的改性中。与现有技术的聚合物相比，本发明的聚合物在它们的机械性质、共混物的流变性以及与不同基材的物理或化学相互作用方面具有益处。这使得它们可以有利地用于诸如热熔粘合剂、沥青的改性以及工程塑料的冲击改性之类的应用中。

有待考虑的第一方面为官能化多臂聚合物，其包含以下物质的反应产物：