[发明专利]一种可常温交联聚丙烯酸酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可常温交联聚丙烯酸酯弹性体及其制备方法。先合成了双官能团聚丙烯酸酯大分子引发剂，然后进一步与烯类单体、硅烷单体反应，制得可常温交联聚丙烯酸酯弹性体。本发明的有益效果是：该方法所制得聚丙烯酸酯弹性体中含硅氧烷基团，可在室温下固化。所得聚丙烯酸酯弹性体具有粘度低、结构及分子量可控，加工性能优异，且固化后强度高、耐老化性能好等优点。

技术领域

本发明涉及胶粘剂、涂料及弹性体等领域，具体为一种可常温交联聚丙烯酸酯弹性体及其制备方法。

背景技术

传统的热塑弹性体中应用最多的是苯乙烯类，如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物及它们的氢化物SEPS，SEBS等。由于它们的两相结构，聚苯乙烯硬链段能形成物理交联点，可提高弹性体的内聚力和硬度。而聚(异)丁二烯链段作为软链段，赋于弹性体优异的弹性。但是由于聚(异)丁二烯链段中存在有双键，使其抗氧化、耐老化以及透明性受到影响。聚丙烯酸酯弹性体一般以聚甲基丙烯酸甲酯为硬链段，聚丙烯酸丁酯为软链段的嵌段共聚物，它克服了SBS类热塑性弹性体耐老化性差的缺点，是一种新型的弹性体。用饱和丙烯酸酯类单体合成的嵌段共聚物弹性体在抗氧化、耐老化、透明性及耐油性等方面性能优异。但是，由于其硬链段是聚甲基丙烯酸甲酯，其玻璃化温度较低，使其硬度及耐热性等受到影响。另一方面，要使聚丙烯酸酯弹性体具有优异的性能，其分子量要足够大，但这又会影响它的流动性及加工性能。

本发明提供了一种可常温交联的聚丙烯酸酯弹性体及其制备方法。本方法采用了可控自由基聚合技术，制备了硬链段中含有硅氧烷基团聚丙烯酸酯三嵌段共聚物。所得聚合物可在常温下交联，并且结构可控、粘度低、强度高、可室温固化，可望用于弹性体、涂料、粘合剂及密封胶等领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种可常温交联聚丙烯酸酯弹性体及其制备方法。

一种可常温交联聚丙烯酸酯弹性体具有如下结构：

其中：R₁,R₂,R₃为H或CH₃中的一种；R₄为甲基、降冰片烯基中的一种或几种；R₅为乙基、丁基、异辛基中的一种或几种；R₆,R₇,R₈为甲基、甲氧基、乙氧基中的一种或几种。 X,Y,Z为5～5000。

一种可常温交联聚丙烯酸酯弹性体通过以下制备过程实现：

1、双官能团聚丙烯酸酯大分子引发剂的制备

在装有温度计的三口烧瓶中依次加入双官能团引发剂、(甲基)丙烯酸酯类单体、配体、催化剂、还原剂、溶剂以及磁力搅拌子，边搅拌边抽真空充氩气循环三次后，将三口烧瓶置于油浴锅中进行聚合。反应期间用取样针取样进行气相色谱测试，跟踪单体转化率。当单体转化率高于90％后，停止反应，将产物以甲苯为流动相过中性氧化铝层析柱除去体系中铜离子，旋蒸除去甲苯后，以石油醚为沉淀剂进行沉淀，真空烘箱干燥产物，得到双官能团聚丙烯酸酯大分子引发剂。

2、含硅氧烷基团聚丙烯酸酯三嵌段共聚物弹性体的制备

在装有温度计的三口烧瓶中依次加入由步骤1所制的双官能团聚丙烯酸酯大分子引发剂、烯类单体、硅烷单体、配体、催化剂、还原剂、溶剂、醇类溶剂、内参苯甲醚以及磁力搅拌子，边搅拌边抽真空充氩气循环三次后，将三口烧瓶置于油浴锅中进行聚合。反应期间用取样针取样进行气相色谱测试，跟踪单体转化率。当单体转化率均高于80％后，停止反应，将产物以甲苯为流动相过中性氧化铝层析柱除去体系中铜离子，旋蒸除去溶剂后，以石油醚为沉淀剂进行沉淀，真空烘箱干燥产物，得到含硅氧烷基团聚丙烯酸酯三嵌段共聚物。