甲硅烷基官能化的基于(甲基)丙烯酸酯的aba三嵌段共聚物的制备方法_2

文档序号:8391753阅读:来源:国知局
5-嵌段共聚物等同。
[0025] 本发明的目的是制备具有结构ABA的三嵌段聚合物。特别地,需要甲硅烷基封端 的聚(甲基)丙烯酸酯和/或在其性能方面与甲硅烷基封端材料相应或非常接近于甲硅烷 基封端材料的聚(甲基)丙烯酸酯。这可以例如通过在链端结合入一个至几个具有甲硅烷 基基团的单元而达到,所述甲硅烷基基团的聚合活性低或无聚合活性。链端是指聚合物的 末端链段,该链段占所述聚合物总重量的最多1-20重量%。
[0026] 带有甲硅烷基官能的链端的聚(甲基)丙烯酸酯,或甲硅烷基封端的聚(甲基) 丙烯酸酯,适合作为用于湿固化性配方(例如在粘合剂或密封剂应用中)的预聚物。
[0027] 本发明的另一个目的是以一定方式提供包含反应性甲硅烷基官能团的聚合物作 为粘结剂,使得在聚合物中的这些甲硅烷基的数目在可有效用于所述固化反应的条件下保 持尽可能低。
[0028] 本发明另一个主题是通过在顺序聚合的最后阶段过程中引入合适的具有额外的 甲硅烷基官能团的不饱和单体而在ABA三嵌段共聚物中进行短A嵌段的官能化。
[0029] 另一个目的是提供具有小于1. 6,优选小于1. 4的尽可能窄的分子量分布的材料。 这样,不仅使较高分子量成分的比例最小化,而且使特别低分子量成分的比例最小化,所述 较高分子量成分尤其导致溶液或熔体粘度的不希望的增加,所述特别低分子量成分可能引 起所述粘结剂的耐溶剂性劣化。
[0030] 因此,本发明的目的尤其是提供用于密封剂的粘结剂,该粘结剂是甲硅烷基封端 的或在链端附近具有数目少的游离甲硅烷基。当配制成密封剂时,这些材料具有较高的弹 性。这还导致在基材上的粘附性的改进。
[0031] 另一个目的是提供防止可能的过早凝胶化的粘结剂。
[0032] 解决方案
[0033] 本发明的目的通过提供在单个A嵌段中具有至少1个且至多4个甲硅烷基的组成 为ABA的嵌段共聚物而达到,所述嵌段共聚物的特征在于将嵌段A和一个嵌段B聚合为ABA 嵌段共聚物,所述嵌段A是包含甲硅烷基官能化(甲基)丙烯酸酯和选自(甲基)丙烯酸 酯或其混合物的单体的共聚物,和嵌段B包含没有额外的甲硅烷基官能团的(甲基)丙烯 酸酯或其混合物。
[0034] 具体地,本发明提供以下技术方案:
[0035] 1.组成为ABA的嵌段共聚物,其在每单个A嵌段中具有至少1个且至多4个甲硅 烷基,所述嵌段共聚物的特征在于将嵌段A和一个嵌段B聚合为ABA嵌段共聚物形式,所述 嵌段A是包含甲硅烷基官能化的(甲基)丙烯酸酯和选自(甲基)丙烯酸酯或其混合物的 单体的共聚物,所述嵌段B包含没有额外的甲硅烷基官能团的(甲基)丙烯酸酯或其混合 物。
[0036] 2.根据第1项的嵌段共聚物,其特征在于所述ABA嵌段共聚物的单个A嵌段具有 至少1个且至多2个甲硅烷基的组成。
[0037] 3.根据第1或2项的嵌段共聚物,其特征在于所述单个A嵌段各自占所述ABA嵌 段共聚物总重量的少于25%。
[0038] 4.根据第3项的嵌段共聚物,其特征在于所述单个A嵌段各自占所述ABA嵌段共 聚物总重量的少于10%。
[0039] 5.根据第1-4项的嵌段共聚物,其特征在于所述单个B嵌段又可自身具有CDC三 嵌段结构,并因此导致得到ACDCA五嵌段共聚物。
[0040] 6.根据第5项的嵌段共聚物,其特征在于所述C嵌段的组成对应于所述A嵌段中 的未经甲硅烷基官能化的部分的组成。
[0041] 7.根据第1项的嵌段共聚物,其特征在于所述单个A嵌段又可以自身具有CA'二 嵌段结构,所述嵌段A'包含选自(甲基)丙烯酸酯或其混合物的单体,所述C嵌段不包含 甲硅烷基官能化的(甲基)丙烯酸酯,在其它方面对应于所述A'嵌段的组成,并因此导致 得到CA'BA'C五嵌段共聚物。
[0042] 8.根据第1项的嵌段共聚物,其特征在于用于所述A链段的官能化的单体含有不 饱和的可自由基聚合的基团和甲娃烷基。
[0043] 9.根据第8项的嵌段共聚物,其特征在于所述额外的甲硅烷基具有下式:
[0044] -SUORObR'X。
[0045] 其中所述有机基团R1和R2各自彼此相同或不同并且选自由1-20个碳原子构成并 且是直链、支链或环状的脂族烃基,在此R1也可以仅是氢,
[0046]X选自不同于烷氧基和羟基的可水解基团,
[0047]a、b和c各自是0-3的整数,且a、b和c之和是3。
[0048] 10.根据第2项的嵌段共聚物,其特征在于所述嵌段A和/或B可以额外含有乙烯 基酯、乙烯基醚、富马酸酯、马来酸酯、苯乙烯、丙烯腈或其它可借助ATRP聚合的单体。
[0049] 11.制备在单个A嵌段中具有< 4个甲硅烷基的组成为ABA的嵌段共聚物的方 法,其特征在于,在引发剂和催化剂存在下,在无卤素的溶剂中,利用原子转移自由基聚合 (ATRP)制备嵌段A和一个嵌段B,所述嵌段A是包含甲硅烷基官能化的(甲基)丙烯酸酯 和选自(甲基)丙烯酸酯或其混合物的单体的共聚物,所述嵌段B包含没有额外的甲硅烷 基官能团的(甲基)丙烯酸酯或其混合物。
[0050] 12.根据第11项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于所述引发剂是双官能引发 剂。
[0051] 13.根据第12项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于优选使用1,4-丁二醇二 (2-溴-2-甲基丙酸酯)、1,2-乙二醇二(2-溴-2-甲基丙酸酯)、2, 5-二溴己二酸二乙酯 或2, 3-二溴马来酸二乙酯作为双官能引发剂。
[0052] 14.根据第11和13项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于通过顺序聚合制备具 有ABA组成的嵌段共聚物。
[0053] 15.根据第11-14项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于使用过渡金属化合物 作为催化剂。
[0054] 16.根据第15项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于使用铜、铁、铑、铂、钌或镍 的化合物作为催化剂。
[0055] 17.根据第16项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于使用铜化合物作为催化 剂。
[0056] 18.根据第15-17项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于在聚合之前,将所述 催化剂与能够与所述过渡金属形成一个或多个配位键以形成金属-配体配合物的含氮、含 氧、含硫或含磷的化合物一起引入。
[0057] 19.根据第18项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于使用含N螯合配体作为配 体。
[0058] 20.根据第19项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于使用2, 2'-联吡啶、 ^^州",^'-五甲基二亚乙基三胺(?1^^4)、三(2-氨基乙基)胺〇^吣、^^州'-四 甲基乙二胺或1,1,4, 7, 10, 10-六甲基三亚乙基四胺作为配体。
[0059] 21.根据第10项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于所述嵌段共聚物具有 5000g/mol-100 000g/mol的数均分子量。
[0060] 22.根据第10项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于所述嵌段共聚物优选具有 7500g/mol-50 000g/mol的数均分子量。
[0061] 23.根据第10项的制备嵌段共聚物的方法,其特征在于所述嵌段共聚物具有小于 1. 6的分子量分布。
[0062] 24.根据第10项的制备五嵌段共聚物的方法,其特征在于在聚合后,通过添加硫 化合物使所述催化剂沉淀,并通过过滤使所述催化剂从聚合物溶液中分离出。
[0063]25.根据第24项的制备五嵌段共聚物的方法,其特征在于所述硫化合物是硫醇或 含硫醇基的化合物。
[0064] 26.在单个A嵌段中具有<4个甲硅烷基官能化的基团的组成为ABA的嵌段共聚 物用于反应性热熔粘合剂或粘合剂中的用途,其特征在于
[0065] 将嵌段A和一个嵌段B聚合为ABA嵌段共聚物形式,所述嵌段A是包含甲硅烷基 官能化的(甲基)丙烯酸酯和选自(甲基)丙烯酸酯或其混合物的单体的共聚物,所述嵌 段B包含没有甲硅烷基官能团的(甲基)丙烯酸酯或其混合物。
[0066] 27.在单个A嵌段中具有<4个甲硅烷基官能化的基团的组成为ABA的嵌段共聚 物用于密封剂中的用途,其特征在于
[0067] 将嵌段A和一个嵌段B聚合为ABA嵌段共聚物形式,所述嵌段A是包含甲硅烷基 官能化的(甲基)丙烯酸酯和选自(甲基)丙烯酸酯或其混合物的单体的共聚物,所述嵌 段B包含没有甲硅烷基官能团的(甲基)丙烯酸酯或其混合物,
[0068] 所述密封剂用于如下应用领域:用于汽车构造、船舶构造、容器构造、机器构造和 飞机构造领域,以及用于电气工业、建筑应用中和用于家用电器
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