含有寡肽硬成分的热塑性弹性体的制作方法
【专利说明】含有寡肽硬成分的热塑性弹性体 所涉及的相关申请
[0001] 本专利申请请求享有于2012年4月25日申请的名称为"含有寡肽硬成分的热塑 性弹性体"的美国专利（临时专利申请序列号61/638, 186)的权益，其全部内容合并于此。
技术领域
[0002] 本发明涵盖了一类新的热塑性弹性体（TPE)，其中包括一种端肽遥爪聚合物。肽 段是短的，并倾向于通过分子间氢键形成β -片状二级结构，从而在聚合物链之间形成物 理交联。从本文知道，中嵌段为玻璃化转变温度（Tg)低于TPE的预期使用温度的遥爪聚合 物。
【背景技术】
[0003] 热塑性弹性体（TPEs)是由一种硬成分和一种软成分组成的嵌段共聚物。两种成 分发生微相分离。由硬成分形成的固体域为玻璃状或结晶。固体域散布在软成分的基质内， 同时作为物理交联物和填料粒子。软成分的聚合物链的T g低于使用温度，而且它能够伸展， 但流动性受到限制。在没有硬成分时，软成分能够流动。TPE网状物可被回收，并使用液体 处理工艺来制备。
[0004] 在常规TPEs中，硬成分和软成分的分子量需要达到相对高的有效微相分离值。即 使上述分子量要求得到满足，在微相域内也还存在一定程度的混合。不完全分离所含的材 料属性通常会造成塑性形变等问题。在嵌段共聚物TPE中，其中负责物理交联的嵌段通常 是苯乙烯嵌段，使用温度无法超过聚苯乙烯的玻璃化转变温度（T g= -90°C )，这极大的限 制了其用途。
[0005] 因此，当前技术需要TPE具有比已有技术的聚苯乙烯成分高的硬摂成分具有的可 调节TjP /或解链温度（T m)，高微相分离倾向和低塑性形变。
【发明内容】
[0006] 本发明以硬成分中的短肽段取代了已有技术中嵌段共聚物中的苯乙烯嵌段，比如 聚乙烯（苯乙烯-嵌段-丁二烯-嵌段-苯乙烯）和聚乙烯（苯乙烯-嵌段-异丁烯-嵌 段-苯乙烯）。短肽形成的结晶物理交联域的可调解链温度高于聚苯乙烯的T g，因此扩大 了本发明中TPEs的使用温度，使其高于常规苯乙烯嵌段。极低的塑性信形变实现，可能是 因为低T g成分中的肽段的充分分凝。
[0007] 本发明的一种实施方式包括一种热塑性弹性体成分，其所含的远螯聚合物具有至 少两个官能端和与每个官能端粘结的肽段。其中，遥爪聚合物的1；比热塑性弹性体结构的 使用温度低至少20°C，而使用温度为约-40°C到约220°C。在部分实施方式中，遥爪聚合物 有至少三个官能端。在部分实施方式中，遥爪聚合物为星形高聚物，且具有至少三个官能 端。
[0008] 在本发明的其它实施方式中，上述热塑性弹性体结构包括的远螯聚合物具有两个 官能端，因此热塑性弹性体结构由一种A-B-A三嵌段共聚物组成。其中，A为肽段，B为弹性 聚合物。在一些实施方式中，A-B-A三嵌段共聚物是线性的。
[0009] 在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施 方式，其中远螯聚合物的Tg至少比使用温度低30°C。在一些其它实施方式中，本发明的热 塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方式，其中远螯聚合物的！；比使用温度至少 低50°C。在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施 方式，其中远螯聚合物的T g比使用温度低至少70°C。在部分其它实施方式中，本发明的热 塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方式，其中远螯聚合物的T g至少比使用温度低 KKTCo
[0010] 在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施 方式，其中使用温度约为-40°c到180°C。在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体 结构可能包括上述任--种实施方式，其中使用温度约为_20°C到150°C。在一些其它实施 方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方式，其中使用温度约为 0°C到100°c。在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种 实施方式，其中使用温度约为20°C到42°C。
[0011] 在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施 方式，其中远螯聚合物的Tg约为-130°C到100°C。在一些其它实施方式中，本发明的热塑 性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方式，其中远螯聚合物的T g约为-100°c到50°C。 在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方式，其 中远螯聚合物的T g约为-80 °C到0 °C。
[0012] 在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构包括上述任意一种实施方 式，其中上述肽段形成片状或片状次级结构。
[0013] 在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施 方式，其中B为弹性体段，其Tg约为-130°C到100°C。在一些其它实施方式中，本发明的热 塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方式，其中B为弹性体段，其T g约为-KKTC到 50°C。在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方 式，其中B为弹性体段，其T g约为-80°C到0°C。
[0014] 在一些实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构包括上述任意一种实施方式，并 进一步包括多个A-B-A三嵌段共聚物链。上述每种A-B-A三嵌段共聚物链有两个肽段和一 个弹性聚合物段，其中，A-B-A三嵌段共聚物链通过上述A-B-A三嵌段共聚物链的肽段之间 形成的氢键实现物理交联。
[0015] 在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构包括上述任意一种实施方 式，并进一步包括复杂的聚合物链。上述每个聚合物链拥有三个或更多肽段以及一个聚合 物段，其中，上述聚合物链通过上述聚合物链的肽段之间形成的氢键实现物理交联。
[0016] 在一些其它实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构包括上述任意一种实施方 式，并进一步包括复杂的星形高聚物链。上述每个星形高聚物链拥有三个或更多个肽段以 及一个星形高聚物段，其中，上述星形高聚物链通过上述星形高聚物链的肽段之间形成的 氢键实现物理交联。
[0017] 在一些实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方 式，其中上述肽段形成了结晶域。在一些实施方式中，结晶域的Tm约为80°C到260°C。在 一些实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方式，其中结晶 域的Tm约为100°C到240°C。在一些实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上 述任意一种实施方式，其中结晶域的T m约为120°C到220°C。
[0018] 在一些实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方 式，其中上述肽段进一步包括了丙氨酸、β -丙氨酸或丙氨酸-甘氨酸、亮氨酸和异亮氨酸 组成的基中挑选出的两种或更多种氨基酸残基。在一些实施方式中，本发明的热塑性弹性 体结构可能包括上述任意一种实施方式，其中肽段由两种或更多种β -丙氨酸残基组成。 在一些实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方式，其中上 述肽段由2-10种氨基酸残基组成。在一些实施方式中，本发明的热塑性弹性体结构可能包 括上述任意一种实施方式，其中上述肽段由2-6种氨基酸残基组成。在一些实施方式中，本 发明的热塑性弹性体结构可能包括上述任意一种实施方式，其中上述肽段由约0. 1到约14 个重量百分比的热塑性弹性体结构组成。
[0019] 在一