[发明专利]一种密封条用星型丁二烯苯乙烯共聚物及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种星型丁二烯苯乙烯共聚物及合成和在密封条上的应用。 

背景技术

丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(简称SBS，以下称SBS)，目前世界有线型和星型两种结构，其中的丁二烯苯乙烯很规整排列在一起，一股的S/B在30/70到40/60之间，专利申请号200810190932.1合成的SBS实际上是星型结构的SBS，其要求的苯乙烯含量为55％-85％，丁二烯含量为45％-15％，1，2-聚丁二烯含量为5％-30％；这种结构的SBS由于存在双键，耐候性、耐老化性能差，做成密封条后容易出现龟裂，限制了在密封条方面应用；氢化丁二烯苯乙烯嵌段共聚物虽然解决了耐候性和耐老化问题，加工也方便，但存在的致命缺点和价格高等不足，也限制在密封条方面应用，特别在小轿车密封条方面应用。 

发明内容

本发明的目的旨有提供一种星型丁二烯苯乙烯共聚物，在该共聚物交联后的耐候性、耐老化性、耐压缩永久等性能明显优于SBS。 

本发明的第二个目的旨在提供上述共聚物，简单实用的制备合成方法。 

本发明的第三个目的旨在提供上述共聚物在密封条方面，特别是汽车及在小轿车密封条方面的应用。 

本发明的第四个目的在于提供一种密封条，具有良好的耐候性、耐老化性、耐压缩永久性能。 

本发明的第五个目的在于提供上述密封条的简单，操作方便的制备工艺。 

本发明的第一个目的是通过下述方式实现的： 

本发明的星型丁二烯苯乙烯共聚物，具有无规星型结构，星型结构式为((PS.PB.R)n)m-Z，其中：PS、PB为苯乙烯、丁二烯无规共聚段，R为引发剂残留基，Z为偶合剂残基，n为5-3000的整数，m为2-4的整数，星型无规共聚物的单臂数据分子量为7×10⁴～11×10⁴；星型结构中苯乙烯含量为40％-45％，丁二烯含量为55％-60％。 

所述的共聚物的链段中嵌有含量不高于5％的苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中一种或两种有规则排列的共聚段。 

所述Z可以为四氯化硅作偶合剂的残基的Si。 

本发明提供的这种共聚物容易交联，这种产品交联后的耐候性、耐老化性、耐压缩永久差等性能明显优于SBS。 

本发明的第二个目的是通过下述方式实现的： 

本发明聚合物的合成工艺为：加入非极性溶剂环己烷和己烷的混合液，打开搅拌，达到引发温度为70-90℃，加入烷基锂引发剂，将苯乙烯和丁二烯单体混合后，在30-40分钟里连续加入到反应器里，控制单体加入的量为非极性溶剂质量百分比浓度为10％-20％，采用连续加料和加入极性添加剂改变丁二烯和苯乙烯的竞聚率，使得苯乙烯和丁二烯进行无规共聚，当丁二烯和苯乙烯全部反应完成后，控制反应温度达到70℃-100℃加入偶合剂(如SiCl₄)进行偶合，直到反应完成。 

其中己烷占混合液的质量百分比不超过15％。优选的含量为占混合液90％质量百分比环己烷和占混合液10％质量百分比的己烷的混合。 

采用传统方法对聚合胶液进行水析凝聚，产品干燥后进行分子量、偶合度和物理机械性能测试分析。 

本发明的丁二烯苯乙烯共聚物采用阴离子聚合，用连续加料和添加极性溶剂的方式，控制丁二烯和苯乙烯的聚合速度，合成无规的星型共聚物。 

非极性烃类溶剂选自非极性脂肪烃类中与苯乙烯、丁二烯单体溶解度指数相近的一种或几种烃类溶剂混合物，一股选自：戊烷、己烷、庚烷、环己烷、抽余油，优选自环己烷。另外，专利申请号200810190932.1合成的SBS虽然中间也有少量的过度无规段，但是主要的还是有规的热塑性弹性体SBS，本发明合成的是全无规TVA，其中有少量的微嵌段的SB或SBS，但数量很小。 

本发明所使用的极性添加剂选自含氧、含氮极性化合物的一种或几种混和物，如：(1)含氧化合物，一股选自：乙醚、四氢呋喃、四氢糠醇乙醚、冠醚，优选四氢呋喃；(2)含氮化合物，一股选自：三乙胺、四甲基乙二胺(TMEDA)、二哌啶乙烷(DPE)、优选TMEDA。 

本发明的第三个目的是通过以下方式实现的： 

将上述的星型丁二烯苯乙烯共聚物用作基料制备密封条。特别是汽车(如小轿车)的密封条。