[发明专利]烯烃嵌段共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本申请涉及烯烃嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术

嵌段共聚物指的是由彼此具有不同特性的重复单元的多个嵌段或链段组成的共聚物。其在性能方面往往优于典型的无规共聚物或共混聚合物。例如，嵌段共聚物可以同时包含柔弹性嵌段(被称为“柔性链段”)和刚性结晶嵌段(被称为“刚性链段”)，并且这使得聚合物能够同时表现如优异的弹性和耐热性的性能。更具体而言，这种嵌段共聚物在等于或高于柔性链段的玻璃化转变温度的温度下可以具有弹性，并且能够具有相对优良的耐热性，这是因为直到它们达到高于它们的熔化温度的温度，它们才显示热塑性。

上述嵌段共聚物的具体实例包括苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物(SBS)及其氢化产物，众所周知，由于其在耐热性和弹性方面的优势，其已在许多领域中找到用途。

近来，人们已经就其用途深入研究了烯烃弹性体(如α-烯烃与乙烯或丙烯的共聚物)。更具体而言，人们评估了许多尝试来在不同领域(例如，用于替代橡胶材料的不同用途)中使用这种烯烃弹性体。为了改进烯烃弹性体的耐热性，人们已经进行了一些尝试，采用嵌段共聚物型弹性体代替常规的基于无规共聚物的烯烃弹性体(例如，乙烯-α-烯烃无规共聚物)。此外，许多方法正在进行评估以通过简单方法制备具有优异加工性能的嵌段共聚物型烯烃弹性体。

发明内容

本申请提供了具有增强的耐热性以及优异的弹性和加工性能的烯烃嵌段共聚物及其制备方法。

根据本申请的一个实施方式，提供了一种烯烃嵌段共聚物，其包含：多个嵌段或链段，所述多个嵌段或链段以彼此不同的摩尔分数包含乙烯或丙烯重复单元和α-烯烃重复单元，

其中，所述嵌段共聚物在广角X射线衍射(WAXD)图像中在2θ为大约21.5±0.5°处和大约23.7±0.5°处显示峰，并且由(在大约21.5±0.5°处的峰面积)/(在大约23.7±0.5°处的峰面积)所定义的峰面积比不超过大约3.0，例如，从大约1.2到3.0，或者从大约1.5到2.7。

在这种烯烃嵌段共聚物的WAXD图像中，在21.5±0.5°处显示的峰的半峰全宽(FWHM)值可为至少大约0.45°，例如，从大约0.45°到0.60°，或者从大约0.49°到0.55°。

另外，所述烯烃嵌段共聚物可以具有由WAXD图像的结晶峰面积与图形面积的比计算的从大约10到30%的结晶度，并且所述嵌段共聚物还可以具有95至120℃的结晶温度(T_c)。所述烯烃嵌段共聚物可以具有大约110至135℃的熔化温度(T_m)。

在其DSC图像中，所述烯烃嵌段共聚物还可以显示在大约110至135℃的熔化温度(T_m)的第一峰，以及任选地在不同于第一峰温度的温度(例如，在40至105℃的温度)的第二峰，并且第一峰和第二峰满足如下数学式1：

[数学式1]

0≤A2/(A1+A2)<1

在数学式1中，A1和A2分别表示第一峰的面积和第二峰的面积。

此外，所述烯烃嵌段共聚物包含：多个嵌段或链段，所述多个嵌段或链段包含含有第一摩尔分数的α-烯烃重复单元的刚性链段和含有第二摩尔分数的α-烯烃重复单元的柔性链段，其中，第二摩尔分数高于第一摩尔分数。关于这一点，在整个嵌段共聚物中包含的α-烯烃重复单元的摩尔分数可以位于第一摩尔分数和第二摩尔分数之间。

此外，所述烯烃嵌段共聚物可以包含20-95mol%的刚性链段和5-80mol%的柔性链段，并且就在结晶度、密度和熔化温度之中的至少一个特性而言，所述刚性链段可以具有与所述柔性链段相比更高的值。

如上所述的烯烃嵌段共聚物可以包含大约80至98mol%的乙烯或丙烯重复单元和余量的α-烯烃重复单元，并且可以具有大约0.85g/cm³至0.92g/cm³的密度。另外，所述烯烃嵌段共聚物具有大约5,000至3,000,000的重量平均分子量，并且其多分散指数在2.5和6之间。

根据本申请的另一个实施方式，还提供了一种烯烃嵌段共聚物，其包含：多个嵌段或链段，所述多个嵌段或链段以彼此不同的比例包含乙烯或丙烯重复单元和α-烯烃重复单元，其中，其DSC图像显示在110至135℃的熔化温度(T_m)的第一峰，以及任选地在不同于第一峰温度的温度(例如，在40至105℃的温度)的第二峰，并且第一峰和第二峰满足如下数学式1：

[数学式1]