烯烃嵌段共聚物的合成方法及应用

烯烃嵌段共聚物是近年来新材料领域的热门研究方向,独特的嵌段结构使其具有更优异的性能,应用范围更广,商业价值较高。本文综述了热塑性弹性体OBC的合成方法及发展现状,以及在不同领域中的应用。

新型烯烃嵌段共聚物独特的性能及其潜在用途

该文介绍的新型烯烃嵌段共聚物采用Dow Chemical的催化嵌段共聚技术制造而成。由于其具有挠性、耐热性、良好的压缩永久变形性能和加工性能,故拥有极大的潜在市场和用途。

电子束辐照烯烃嵌段共聚物制备二重形状记忆弹性体

在真空氛围中对烯烃嵌段共聚物(OBC)进行电子束辐照.探讨了吸收剂量对OBC交联程度、力学性能、结晶和二重形状记忆效应的影响.通过应力?应变拉伸性能测试、X射线衍射(XRD)和拉伸恢复等方法对辐照样品的力学性能、晶体结构和二重形状记忆效应进行表征.结果表明:随着吸收剂量的增加,OBC凝胶含量增加,断裂伸长率逐渐降低,100%定伸强度增加,而在剂量50~150kGy时,拉伸强度随剂量的增加而增加,在更高剂量时开始降低;XRD测试表明,交联主要发生在无定形区域,重结晶的样品晶型结构没有发生改变,高剂量下三维交联结构部分抑制可结晶聚乙烯链段的扩散和重排,从而结晶度稍微降低;拉伸恢复测试表明,在剂量50kGy以上时,样品都有二重形状记忆效应,形状固定率和形状回复率均在93%以上.

烯烃嵌段共聚物的多重分级研究

综合采用升温淋洗分级(pTREF)和相对分子质量分级(pMMF)的方法将烯烃嵌段共聚物(OBC)分别制备分级为支化度分布较窄的级分和相对分子质量分布较窄的级分。利用高温凝胶渗透色谱(HT-GPC)、结晶淋洗分级(CEF)、差示扫描量热仪(DSC)等进一步分析了基体树脂及其相应的pTREF和pMMF组分的链结构及组成信息。结果表明,多重分级是一种产生OBC样品集的有效方法,该样品集可由相对分子质量相似和支化结构不同的级分,或者支化结构相似但相对分子质量不同的级分构成。进而综合多种分析表征技术对这些交叉分级所得级分进行研究,深入了解了OBC样品分子链结构的非均匀性。

烯烃嵌段共聚物分子链结构非均匀性的研究

利用交叉分级色谱(TREF-GPC联用)和连续自成核退火热分级(SSA)技术研究了烯烃嵌段共聚物(OBC)链结构的非均匀性。结果表明,样品1的级份主要集中在85℃高温区域,且相对分子质量分布较窄;相对分子质量较低的样品2和3的支链分布更宽,朝低温区域移动;共聚单体在OBC树脂内分布具有统计上的非随机性。SSA研究发现,3种OBC样品均具有多重熔融峰,反映了分子链内的非均匀性。

陶氏化学推出九款开发型烯烃嵌段共聚物

美国陶氏化学公司日前宣布，面向市场推出九款开发型烯烃嵌段共聚物。开发型烯烃嵌段共聚物为液体包装、粘合剂、卫生与保健用品，以及手感舒适产品应用带来加工、配混和终端应用优势。这9款开发型烯烃嵌段共聚物面市后将作为INFUSE烯烃嵌段共聚物销售。全球客户现可大批量采购这些开发型烯烃嵌段共聚物，而无需保密协议。

介观相分离对烯烃嵌段共聚物结晶动力学的影响

研究了介观相分离对烯烃嵌段共聚物(OBC)结晶动力学的影响.结果表明,OBC在保持介观相分离形态的情况下,结晶以三维生长的方式进行.原因可能是由于OBC的"相区溶合"造成的.OBC嵌段长度和嵌段数目存在一定的统计分布,其中某些较短的结晶性链段"溶解"于非晶区,这部分结晶性链段在结晶时起到了"传递"结晶的作用。

高密度聚乙烯共混调控烯烃嵌段共聚物拉伸性能

通过熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)与烯烃嵌段共聚物(OBC)的共混物,研究了HDPE含量对共混体系结晶和拉伸行为的影响.实验结果表明,共混物熔体存在相分离.结晶时两组分互相影响,出现共结晶现象.共混物具有优异弹性回复与高断裂伸长率,而拉伸模量与断裂强度随着HDPE含量增加而逐渐增大.借助Slip-link橡胶弹性理论对应力应变曲线进行了分析,发现拉伸曲线可以很好的用理论模型进行拟合.将共混物的微观结构变化同模型参数进行了对比,建立了共混物结构和性能的有效关联.

介观相分离对等规聚丙烯/烯烃嵌段共聚物共混体系相容性的影响

研究了2种烯烃嵌段共聚物(OBC1和OBC2)与等规聚丙烯(iPP)的相容性,其中2种烯烃嵌段共聚物具有相近的软硬段组成,软硬段中辛烯含量接近,但分子量不同.通过对OBC线性黏弹性的研究发现高分子量的OBC1会发生较强的介观相分离,而在所研究的温度范围内,低分子量的OBC2保持均相.利用了液滴回缩和流变学的方法测量了2种iPP/OBC共混体系的界面张力,同时采用动态力学分析研究了共混物中组分玻璃化转变温度的变化,并通过自浓度模型估算了2种OBC与iPP互溶的溶解度.结果发现虽然OBC1与iPP的界面张力较高,但二者之间的相容性却优于OBC2与iPP的相容性,这很可能是OBC1分子量大,嵌段共聚物的强介观相分离所导致其与iPP相容性更好.对iPP/OBC共混体系结晶行为的研究也证实了相容性差异对共混物中等规聚丙烯结晶行为的影响.

烯烃多嵌段共聚物的结构、合成及应用

烯烃多嵌段共聚物是一种新型的聚烯烃热塑性弹性体,主要通过催化乙烯和1-辛烯链穿梭聚合制备得到多嵌段含"软段"和"硬段"的聚合物,其独特结构和性能已经成为新材料的研究热点。本文概述了烯烃嵌段多共聚物的结构和制备合成,并指出了烯烃多嵌段共聚物性能和应用前景。

乙烯/1-辛烯嵌段共聚物的合成

以合成的“软段”吡啶胺基铪配合物和“硬段”水杨醛亚胺锆配合物,在二乙基锌链转移剂作用下制备了窄分子量分布的乙烯/1-辛烯嵌段烯烃共聚物。结果表明,链穿梭聚合的活性(以铪催化剂计)能够达到34.8×10^(6) g/(mol·h),辛烯插入摩尔分数达到了23.5%,烯烃嵌段共聚物的重均分子量可达到225 kg/mol,分子量分布较窄(分子量分布指数2.0~2.3),嵌段共聚物熔点能够达到115℃以上。通过调节吡啶胺基铪催化剂与水杨醛亚胺锆催化剂的比例可以调控共聚物的嵌段长度及分子量。

硅类表面活性剂对聚氨酯硬泡性能的影响

选用具有不同极性链(聚氧化烯烃链段)长度的聚硅氧烷–聚氧化烯烃嵌段共聚物结构的硅类表面活性剂(具有不同极性),研究了表面活性剂的极性对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)表观密度、尺寸稳定性、流动性能、压缩强度、保温性能的影响。结果表明,表面活性剂过低的分子极性会引起消泡现象,不利于发泡过程的进行;RPUF的表观密度和压缩强度随着表面活性剂极性的增大而增大;表面活性剂极性大的RPUF表现出更好的高、低温尺寸稳定性,在温度变化时更不容易发生变形;随着表面活性剂极性的增加,RPUF的保温性能和流动性能有所下降。

正十八烷/OBC/EG复合定型相变材料制备及热物性

针对正十八烷相变易泄漏的问题,采用烯烃嵌段共聚物(olefin block copolymer,OBC)作为封装结构,制备复合定型相变材料。并通过添加膨胀石墨(expand edgraphite,EG),改善其热导率低的问题。研究结果表明,当OBC的质量分数为20%时,复合相变材料未发现明显泄漏,定型效果较好,此时复合相变材料的相变焓为166.87 J/g,相较纯十八烷(227.40 J/g)下降26.62%。针对添加有不同质量分数EG的复合相变材料,其热导率随EG含量的增加而增大。其中当EG质量分数为5%时,复合相变材料热导率为4.179 W/(m∙K),较纯相变材料热导率[0.24 W/(m∙K)提高了约16倍,即EG能够有效提高复合相变材料的导热性能。此外,5%含量下的复合相变材料相变焓约为149.54 J/g,且在经历50次循环后,相变温度和相变焓均未有明显变化,即制备的复合相变材料具有较好的热稳定性。因此,该复合相变材料在建筑节能方面具有应用潜力。

输液管用SEBS高效低毒抗氧体系的研究

以多次挤出、加速降解为评价方式,采用全自动白度仪、凝胶渗透色谱(GPC)、电子万能测试机、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)以及差示扫描量热分析仪(DSC)等手段,研究了不同抗氧剂对聚苯乙烯氢化二烯烃嵌段共聚物(SEBS)稳定性的影响。结果表明,纯SEBS的热稳定性差,经5次热加工后,氧化诱导期由初始的14.6min降到5.4 min,黄色指数从15.16增大至27.45,摩尔质量分布宽度从1.232增加到1.540,力学性能则降低至初始值的50%,且在热氧和剪切的作用下,SEBS易发生氧化降解生成羟基、羰基等含氧基团。加入四种不同抗氧体系后,输液管用SEBS的热稳定性均有一定程度的提高,而添加高效低毒抗氧体系E330/168的输液管用SEBS的热稳定性最好,随热加工次数增加,黄色指数无明显变化;经5次热加工后的重均摩尔质量为11.15万g/mol,较未加抗氧剂的SEBS高42%,摩尔质量分布为1.256,较未加抗氧剂的低18%;抗氧体系E330/168有效地抑制了SEBS在加工过程中的氧化降解,从而使其各项性能得到良好的保持。相对抗氧剂1010和626,抗氧剂E330/168不仅高效,而且具有低毒性、低致畸性和低水溶性,更适用于输液管用SEBS。

SDS型热熔压敏胶动态黏弹性及微相分离结构的研究

针对SDS(苯乙烯-二烯烃-苯乙烯嵌段共聚物)型HMPSA(热熔压敏胶)的相分离结构,采用DMA(动态力学分析)法及TEM(透射电镜)对SIS/SBS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SIS/SBS/增黏树脂和SIS/SBS/增塑剂共混物体系的流变行为进行了对比分析,并根据聚合物动态力学参数与微相分离结构的关联性,阐明了SDS型HMPSA的黏弹性机制。研究结果表明:SIS/SBS共混物存在三相分离结构,并具有较高的储能模量;增黏树脂、增塑剂通过选择性相容改变了原有热塑性弹性体的流变行为和相分离结构,前者为两相畴结构且产生了初粘力,后者仍保持三相畴结构且具有良好的柔韧性。