[发明专利]交联的苯乙烯嵌段共聚物

说明书

一种弹性体苯乙烯嵌段共聚物(SBC)组合物，包含一种或多种SBC以及一种或多种与所述一种或多种SBC的苯乙烯末端嵌段可混溶的聚合物；其中，所述嵌段共聚物组合物是物理和化学交联的。还公开了一种可混溶的聚合物共混物，包含一种或多种SBC以及一种或多种与所述一种或多种SBC的苯乙烯末端嵌段可混溶的聚合物；其中，所述可混溶的聚合物共混物是物理和化学交联的；所述化学交联包括SBC的链之间的共价键；所述物理交联包括所述一种或多种SBC的苯乙烯末端嵌段与所述一种或多种与所述苯乙烯末端嵌段可混溶的聚合物之间的非共价相互作用。

技术领域

本发明涉及物理和化学交联的苯乙烯嵌段共聚物。所述共聚物在弹性浸渍制品(例如，手套和避孕套)制造方面具有有利的用途。

背景技术

薄壁弹性浸渍制品传统上由天然橡胶(NR)、聚氯丁二烯(CR)、聚异戊二烯(IR)、聚氨酯(PU)、丁腈橡胶(NBR)、苯乙烯嵌段共聚物(SBC)、其混合物或其层压物。

天然橡胶用于这种应用中，因为它是提供卓越性能的天然产品。然而，导致即刻型超敏反应(I型过敏)的致敏蛋白的存在限制了其使用。为了解决这个缺点，已经开发出合成材料作为替代品。

典型加工

通常通过将适当形状的形式浸入聚合物的液体混合物中，将薄壁弹性薄膜成形为适应于预期的应用(手套、避孕套等)，所述液体混合物可以是水(乳胶)中的分散体或者是一种或多种适当溶剂中的溶液。在蒸发水或其它溶剂后形成固体薄膜。

通过交联机制实现材料在力学性能和化学性能、弹性和耐久性方面的性能增强。硫化是大多数弹性体材料(如NR或IR)的传统化学交联机制。硫化产生将一条聚合物链连接到另一条聚合物链上的硫共价键。然而，由于仅用硫进行硫化需要太长时间并且需要非常高的温度等反应条件，因此添加诸如“促进剂”等化学添加剂。促进剂(accelerator)可以具有多种类型，通常分类在以下系列中：噻唑、氨基甲酸酯、胍、硫脲和秋兰姆(thiuram)。通常的做法是使用选自不同系列的不同促进剂的混合物来优化硫化速度和性能。

然而，硫通过共价键合结合到聚合物网络中，而促进剂并不结合到聚合物网络中。由聚异戊二烯制成的典型手套制剂可包含高达2％的促进剂。促进剂分子在水中的溶解性差，不能通过洗涤从手套中除去。此外，由于它们与橡胶的有限的相容性，它们可能随着时间的推移“浮现(bloom)”在薄膜的表面。促进剂也是强烈的皮肤致敏剂，可引起过敏性接触性皮炎(迟发型超敏反应，IV型)。

产品性能

材料、配混条件以及转变成薄壁薄膜的过程的特定组合通常限定了所得产品的性能。

NR、CR、IR和NBR是更常见的弹性体并且都是从水分散体，也称为晶格，开始转变成薄壁薄膜。然而，由晶格制成的薄壁薄膜具有的缺点是所得产品有时易于产生小孔。这些小孔通常直径为微米级，可能是胶乳中杂质含量低难以滤出并且所述方法将非均相体系(分散体)转化为薄膜的结果。在橡胶中存在一些固有的微孔性，这可归因于所有构成典型薄膜的胶乳颗粒不能彼此完全聚结且形成没有间隙空位的连续薄膜。用于乳胶稳定化和制造过程中使用的的天然蛋白质(存在于NR中)和化学品(表面活性剂，主要在合成聚合物的情况下)易于抑制聚结。

有利地，一些其它合成聚合物可以溶解在溶剂(如烃类溶剂)中以形成真正的溶液。因此，溶剂浇铸技术对于生产具有极高质量要求且几乎没有微孔性的薄膜具有吸引力。小孔也不太可能存在。

基于多嵌段橡胶的共聚物，尤其是苯乙烯嵌段共聚物(SBC)特别适合用于溶剂浇铸，因为它们可以形成具有可接受粘度的溶液，所述粘度可用于浸渍。

苯乙烯嵌段共聚物