[发明专利]环氧化聚法呢烯及其制备方法

说明书

本发明的方面涉及聚合物，并且特别涉及经一个或更多个环氧乙烷基团和任选的一个或更多个羟基官能化的法呢烯聚合物。根据本发明的一个方面，提供了环氧化并且任选地羟基官能化的聚法呢烯。环氧化法呢烯聚合物具有经至少一个环氧乙烷基团官能化的侧链或主链中的至少一者，以及任选的经羟基官能化的至少一个末端。根据本发明的另一个方面，提供了用于制备环氧化并且任选地羟基官能化的聚法呢烯的方法。该方法包括使可以任选地包含一个或更多个末端羟基的法呢烯聚合物环氧化，以用环氧乙烷基团使法呢烯聚合物的侧链或主链中的至少一者官能化。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月18日提交的美国临时申请第62/547,457号的优先权，其公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及法呢烯聚合物，并且特别涉及经一个或更多个环氧乙烷基团以及任选的一个或更多个羟基官能化的法呢烯聚合物及其制备和使用方法。

背景技术

法呢烯单体是可以由可再生资源形成的多种类型的单体之一。例如，法呢烯单体可以通过化学合成由石油资源制备，可以从昆虫如蚜虫和/或植物如苹果中提取。法呢烯单体还可以使用源自糖的碳源由培养微生物(例如酵母)来制备。因此，由法呢烯单体形成的聚合物可以至少部分地源自可再生资源。因此，从获取(sourcing)角度来看，法呢烯单体是期望的。

官能化的法呢烯聚合物，即包含一个或更多个官能团(尤其是能够进一步反应或改性的官能团)的法呢烯的聚合物也是期望的，因为这样的聚合物可用作配制产品例如粘合剂、涂料、密封剂、弹性体等的组分。

发明内容

本发明的方面涉及聚合物，并且特别是涉及每聚合物分子经至少一个环氧乙烷基团并且任选地至少一个羟基官能化的法呢烯聚合物。

根据本发明的一个方面，提供了环氧化聚法呢烯。法呢烯聚合物具有经环氧乙烷基团官能化的侧链或主链中的至少一者，以及任选的经羟基官能化的至少一个末端。

根据本发明的另一个方面，提供了用于制备环氧化聚法呢烯例如环氧化的羟基官能的聚法呢烯的方法。该方法包括使法呢烯聚合物例如羟基封端的法呢烯聚合物环氧化，以用至少一个环氧乙烷基团使法呢烯聚合物的侧链或主链中的至少一者官能化。法呢烯聚合物还可以具有至少一个经羟基官能化的末端。用羟基官能化优选在法呢烯聚合物的环氧化之前进行。

具体实施方式

本发明的方面涉及低粘度的环氧化的法呢烯均聚物或共聚物。本发明还涉及由这样的均聚物和共聚物制成的可交联环氧化聚合物以及由其制成的粘合剂组合物。

本发明人认识到，与相似分子量的羟基封端的聚丁二烯的粘度相比，聚法呢烯衍生的多元醇具有显著较低的粘度。这可能归因于附接至聚法呢烯主链的长且紧密的侧链。环氧化的官能团可以位于法呢烯聚合物的侧链或主链上。环氧化的羟基官能的法呢烯聚合物可以保持低粘度。例如，羟基官能化的聚法呢烯在25℃下的粘度可以不大于相同数均分子量和环氧乙烷含量的羟基封端的丁二烯聚合物在25℃下的粘度的50％。在一个实施方案中，环氧化的羟基官能化的聚法呢烯在25℃下的粘度为相似分子量和环氧乙烷含量的环氧化的羟基官能化的聚丁二烯在25℃下的粘度的50％或更小。

环氧化的羟基官能化的法呢烯聚合物可以通过环氧(环氧乙烷)官能团自身固化，或者在与多异氰酸酯或其他羟基反应性物质聚合之后固化。因此，环氧化的羟基官能化的法呢烯聚合物可以用作双固化聚合物，其中可以通过涉及羟基和环氧官能团二者的反应来使聚合物固化。另外，可以使环氧化并且任选地羟基官能化的聚法呢烯(包含法呢烯与一种或更多种其他单体的共聚物)完全或部分地氢化以提高其热稳定性和耐候性。可以使氢化的环氧化并且任选地羟基官能化的聚法呢烯进一步固化以改善机械特性。