[发明专利]增塑α－烯烃/亚乙烯基芳族单体或受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体共聚体

说明书

本发明涉及用增塑剂改性含α-烯烃/亚乙烯基芳族和/或受阻脂族和/或环脂族亚乙烯基单体共聚体的组合物。

一般类型的α-烯烃/受阻亚乙烯基单体基本上无规共聚体物质，包括诸如α-烯烃/乙烯基芳族单体共聚体物质，和其制备方法是本领域已知的，如描述于EP 416 815A2中。这些物质提供广泛的物质结构和性能，使其可用于各种领域，如用作沥青改性剂或用作聚乙烯和聚苯乙烯掺混物的相容剂，如描述于US 5,460,818中的。

已公开了乙烯与苯乙烯的基本上无规共聚体(含至多50mol％苯乙烯)的结构、热转变和机械性能(参见Y.W.Cheung，M.J.Guest；Proc.Antec’96，p.1634-1637)，已发现，这些聚合物具有玻璃转变温度-20℃至+35℃，并显示掺入高于25mol％苯乙烯时无可测量的结晶度，换言之它们基本上是无定形的。

尽管这些共聚体本身有其用途，工业上一直在寻找改进这些共聚体的可应用性。为能够在某些领域得到很好的应用，与类似性能的未改性共聚体相比，这些共聚体可在例如加工特性、增强玻璃化转变温度下降或降低模量或降低硬度或降低粘度或改进极限伸长方面进行合适的改进。对于本发明，还认为特别有利的是：能够设计玻璃化转变过程，使共聚体的玻璃化转变温度在特定范围内，这样可在例如隔音和减震方面最好地使用聚合物吸收能量的能力。

本发明公开了增塑剂在实现改进α-烯烃/受阻亚乙烯基单体基本上无规共聚体中的应用。已有很多基于对聚氯乙烯(PVC)增塑的知识，并且一般还知道很多热塑性塑料都可以增塑。例如对于这类使用技术，可参考“聚合物科学和工程大全(补充卷；Wiley Interscience，1989)中的“增塑剂”。根据聚合物类型，典型的增塑剂系列包括磷酸衍生物、邻苯二甲酸衍生物、偏苯三酸酯、苯甲酸酯、己二酸酯、环氧化合物、磷酸酯、戊二酸酯和矿物油。基于增塑剂的分子量，可将其进一步分为“单体”或“聚合物”。与单体增塑剂相比，聚合物增塑剂趋于呈现较高的耐久性、较低的相容性和较低的增塑效果。增塑剂还可分为“主”增塑剂，它与特定聚合物具有较高的相容性，或“次”增塑剂，它与特定聚合物具有较低的相容性。可使用各种类型的增塑剂的混合物以实现成本/性能平衡。

加入少量增塑剂的一种公知作用是很多聚合物，包括聚苯乙烯、聚碳酸酯和尼龙66呈现“反增塑化”(其中模量和拉伸强度明显提高)并观察到韧性损失。当在PVC中使用至多10-17％(重量)的相对低浓度增塑剂(取决于增塑剂的类型)时，也发现这种效果。由于反增塑化作用，很少遇到每100份PVC包括低于约20份增塑剂的组合物。

基于可得到的背景知识，α-烯烃/受阻亚乙烯基单体基本上无规共聚体，特别是乙烯/苯乙烯共聚体与用于PVC改性的典型增塑剂的混合物不会提供改进其性能的有效途径。已经知道无定形热塑性聚合物，如无规聚苯乙烯，可接受大量的增塑剂，尽管它们降低玻璃化转变温度，但很快形成凝胶或液体。换言之，它们不具有作为固态聚合物的功能。加入的少量(例如低于3％(重量))的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)已用于基于包括聚苯乙烯的热塑性塑料的抛光用胶乳配方。乙烯基型增塑剂与低密度聚乙烯(LDPE)的相容量通常为0至2％(重量)，尽管某些烃如矿物油可相容至高达20％(重量)。描述“增塑热塑性半结晶嵌段共聚物”的US 3,821,149公开了乙烯与叔丁基苯乙烯的无规共聚物为非结晶的，当用50至100份邻苯二甲酸二丁基酯增塑时，提供几乎不具有所需物理性能的产品。US 3,821,149中特别排除了无规和统计共聚物。

增塑时考虑的另一因素涉及增塑分子与聚合物的相容性。可参考Buszard(“增塑理论见解”)，“PVC技术，第四版”，W.V.Titow，Applied Science Publishers 1984)，概述了通过使用溶解度参数估算相容性和作为PVC的增塑剂用途的理论技术。聚合物与有效增塑剂的溶解度参数的匹配性是定义标准相容性的指南。尽管在采用该方法时存在某些假定和限制，然而一般证明有效的增塑剂与聚合物具有良好的相容性或混溶性。参考“聚合物手册”(第三版，J.Brandrup.E.H.Immergut编著，Wiley Interscience出版)给出PVC的溶解度参数在19.8(Mpa)^0.5左右，且合适的增塑剂具有溶解度参数17.2(Mpa)^0.5至23.3(Mpa)^0.5。