[发明专利]高度官能化的树脂混合物

说明书

技术领域

本发明涉及具有相对窄的平均分子量分布的多官能聚合物树脂混合物。混合物中每种聚合物组分的多分散度小于约1.01-约2.50。更具体地说，本发明涉及含有三个以上官能化(甲基)丙烯酸酯的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物与一-和/或二-(甲基)丙烯酸酯-官能化的聚合物的混合物。这些高度官能化的树脂混合物优选使用受控自由基聚合法，例如单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)法制备，得到各种具有可调节和增强性能的树脂混合物。具体地说，本发明的树脂混合物具有出人意料的拉伸和伸长性能，同时与现有树脂相比保持优异的压缩变形性能。

背景技术

典型的二官能树脂，例如二官能聚(甲基)丙烯酸酯树脂，随着它们的平均分子量增加，某些物理性能，例如拉伸强度和断裂伸长率，也增加。然而当试图设计还具有高交联密度的树脂体系时，坚固的拉伸和伸长性能通常受损。一般说来，交联密度较高的材料对应于平均分子量较低的材料，并且对于设计呈现优异压缩变形性能的树脂来说通常是优选的。

需要这样的树脂组合物，它不仅具有相对高的平均分子量而且具有高的交联密度，因此在保持优异的压缩变形性能的同时具有优异且增强的拉伸和伸长性能。这类树脂组合物特别适用于频繁需要密封和密封垫的工业应用。

发明内容

本发明满足上述要求，且没有受到现有已知用于这种目的的树脂的限制。具体地说，本发明提供了树脂混合物的组合物，其包含高度官能化的聚合物，具有足够高的平均分子量，同时获得优异的拉伸强度和伸长性能，还获得足够的交联密度以提供优异的压缩变形性能。本发明的树脂混合物还优选提供了比常规树脂低的压缩变形性能，并获得高的分子量以及相对低的粘度。而现有技术的树脂组合物当试图获得较好的压缩变形性能时通常失去拉伸和伸长强度，与此相反，本发明提供了一种实现较高拉伸和伸长且不失去压缩变形性能的手段，由此增强了在许多应用中起作用的能力，例如密封和密封垫应用、以及许多其它应用。

具体地说，本发明的组合物尤其适用于就地成型(FIP)、就地固化(CIP)和就地模制(MIP)密封垫应用、以及许多其它密封剂和粘合剂应用。

本发明的高度官能化的树脂混合物的组合物由平均分子量为5,000g/mol以上，优选约10,000-约100,000g/mol，更优选约30,000-约50,000g/mol的聚合物形成。优选形成树脂混合物的聚合物的多分散度是约1.01-约2.50，更优选小于1.9，甚至更优选小于1.8。由本发明的树脂混合物制成的配制物优选树脂混合物的用量占配制物总重量的约30重量％-约90重量％，优选占配制物总重量的约30重量％-约50重量％。

本发明的树脂组合物可以由各种受控自由基聚合法制得，包括但不限于本文所述的SET-LRP法、ATRP法、RAFT法，仅举几个例子。本发明的树脂混合物的组合物可以包括具有相对窄的多分散度的聚(甲基)丙烯酸酯，它具有三个以上反应性官能度，优选由(甲基)丙烯酸酯官能度封端。除(甲基)丙烯酸酯之外的官能度也可用作封端基团，这取决于树脂的期望应用和用途。

在本发明的一个方面，提供了一种组合物，其包含：

a)树脂混合物，该树脂混合物包含：

i)至少一种包含至少三个官能(甲基)丙烯酸酯基团的乙烯基聚合物组分，优选包含至少三个官能(甲基)丙烯酸酯基团的含聚丙烯酸酯的聚合物组分，所述聚合物组分具有约1.01-约2.50的多分散度；

ii)至少一种反应性一-或二-甲基丙烯酸酯-官能化的聚合物组分，该聚合物组分具有约1.01-约2.50的多分散度；和

b)任选存在的至少一种共反应性组分；

其中所述树脂混合物的平均官能度是约1.8-约4.0，

并且其中所述树脂混合物中的聚合物的平均分子量大于约5,000g/mol。优选地，该树脂混合物的平均分子量为约10,000-100,000g/mol。

尽管该共反应性组分可以选自许多材料，但是优选b)共反应性组分是存在量为约0％-约50％的一-或多-官能(甲基)丙烯酸酯。优选地，该一-或多-官能(甲基)丙烯酸酯组分包括至少一种选自(甲基)丙烯酸C₁-C₂₀烷基酯类的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。优选地，该选择适用于本文所述的本发明的各个方面。

更优选地，该树脂混合物包含聚合物骨架，所述聚合物骨架包括一种或多种选自以下的单体的均聚物或共聚物：丙烯酸乙酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸正丁酯及它们的组合。优选地，该选择适用于本文所述的本发明的各个方面。