專利名稱：部分氫化聚合物及用于部分氫化聚合物的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及部分氫化未飽和聚合物，尤其涉及一種以異相觸媒部分氫化含乙烯芳 族基團的未飽和部分氫化聚合物及用于部分氫化聚合物的方法。
背景技術：
含共軛二烯及乙烯芳族基團的聚合物，例如苯乙烯_ 丁二烯或苯乙烯_異戊二烯 的三嵌段或五嵌段共聚物已商業(yè)化地應用于如粘著劑、鞋底及聚合物改質劑等。然而，共軛 二烯基團及乙烯芳族基團是相當不穩(wěn)定的結構，很容易因為熱或曝露于紫外光下氧化或在 其他不良的環(huán)境中產生裂解。由于通過氫化來高度飽和此等聚合物可以改善其結構穩(wěn)定性。已有許多專利涉及 這樣的技術，如美國專利5，352，744揭示氫化聚合物其芳香基團/聚二烯基團的飽和度在 99. 5%以上。美國專利6，841，626也有揭示于苯乙烯基團的飽和度在98. 4%的氫化聚合 物。然而，以現(xiàn)有部分飽和化技術所獲得的聚合物，其于芳香基團的飽和度不是太高 就是太低。飽和度太高是不利的，尤其高于90%，將可能失去聚合物鏈彈性。飽和度太低也 是不利的，尤其低于20%，將導致穩(wěn)定性不足。因此需要一種新穎的部分氫化聚合物，具有 適當?shù)娘柡投纫苑蠎眯枨蟆?br>
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種部分氫化聚合物及用于部分氫化聚合物的方法，以提 供具有適當飽和度的部分氫化聚合物，實際上是一種芳族嵌段上仍保有適當數(shù)量的雙鍵的 部分氫化聚合物。在一實施例，本發(fā)明提供一種部分氫化聚合物，包含至少一個氫化共軛二烯嵌段； 及至少一個氫化乙烯芳族嵌段，其具有一碳環(huán)與該氫化聚合物的一主鏈相連，相較于該氫 化聚合物的總重量，該氫化聚合物僅具有一個及僅具有兩個雙鍵于該碳環(huán)上的平均重量百 分比為l_30wt%之間，較佳為2-20wt%之間。在一實施例，本發(fā)明提供一種部分氫化聚合物的方法，包含提供具有至少一個乙烯芳族嵌段及至少一個共軛二烯嵌段的一聚合物；及在存在一異相觸媒狀況下氫化所述聚合物以獲得如權利要求1所述的氫化聚合 物，所述異相觸媒位于一載體上，所述載體選自硫酸鋇(BaSO4),氧化鋁(Al2O3), 二氧化鈦 (TiO2),氧化鋯(ZrO2),活性碳(C)及其上述各項的任何組合所組成的群組。本發(fā)明另一方面在于使用異相觸媒部分氫化聚合物的共軛二烯嵌段及乙烯芳族 嵌段。具體而言，聚合物共軛二烯聚合嵌段的氫化率為大于95% ；而聚合物的芳族基團則通 過部分氫化轉變?yōu)槿绛h(huán)己烯、環(huán)己烷或環(huán)己二烯。為了避免形成現(xiàn)有技術中所述不符合期 待的特性，部分氫化后芳族嵌段的氫化率是在20% 90%之間，較佳在25% 80%之間， 更佳在30% 60%之間。換句話說，本發(fā)明的此方面特征在于保持碳環(huán)上具有適當?shù)碾p鍵的數(shù)量，以利于后續(xù)作官能化反應或部分交聯(lián)。在另一實施例，本發(fā)明提供一種部分氫化聚合物，主要包含(consisting essentially)至少一個氫化乙烯芳族嵌段，其具有一碳環(huán)與該氫化聚合物的一主鏈相連。 易言之，該氫化聚合物基本上不含共軛二烯嵌段。相較于該氫化聚合物之總重量，該氫化聚 合物僅具有一個及僅具有兩個雙鍵于該碳環(huán)上的平均重量百分比為l_30wt%之間，較佳為 2-20wt%之間，最佳為2-15wt%之間。在一實施例，本發(fā)明提供一種用于部分氫化聚合物的方法，包含提供具有至少一個乙烯芳族嵌段；以及在存在一異相觸媒狀況下氫化所述聚合物以獲得如權利要求11所述的氫化聚合 物，所述異相觸媒位于一載體上，所述載體選自硫酸鋇(BaSO4),氧化鋁(Al2O3), 二氧化鈦 (TiO2),氧化鋯(ZrO2),活性碳(C)及其上述各項的任何組合所組成的群組。本發(fā)明另一方面在于使用異相觸媒部分地氫化該不具有共軛二烯的聚合物的芳 族嵌段。具體而言，此聚合物的芳族基團則通過部分氫化轉變?yōu)槿绛h(huán)己烯、環(huán)己烷或環(huán)己 二烯。為了避免形成現(xiàn)有技術中所述不符合期待的特性，部分氫化后芳族嵌段的氫化率是 在20 % 90 %之間，較佳在25 % 80 %之間，更佳在30 % 60 %之間。換句話說，本發(fā)明 的此方面特征在于保持碳環(huán)上具有適當?shù)碾p鍵的數(shù)量，以利于后續(xù)作官能化反應或部分交 聯(lián)。本發(fā)明尚包含其他方面以解決其他問題并合并上述各方面詳細揭示于以下實施 方式中。


圖1為本發(fā)明一實施例顯示第一氫化聚合物的示范性結構。圖2為本發(fā)明一實施例顯示第一氫化聚合物的制程流程圖。圖3為本發(fā)明一實施例顯示第二氫化聚合物的制程流程圖。圖4為本發(fā)明一實施例顯示氫化五嵌段共聚物及其基礎共聚物(即未經氫化時的 共聚物)的FT-IR光譜圖。圖5為本發(fā)明一實施例顯示氫化五嵌段共聚物的H-NMR光譜圖。圖6為本發(fā)明一實施例顯示部分氫化聚苯乙烯的H-NMR光譜圖。圖7為本發(fā)明一實施例顯示部分氫化三嵌段共聚物的H-NMR光譜圖。圖8為本發(fā)明一實施例顯示部分氫化三嵌段共聚物的二維異核多鍵相關 (Heteronuclear multiple bond coherence ；簡稱H_MBC)光譜圖。圖9為本發(fā)明一實施例顯示部分氫化三嵌段共聚物的二維關聯(lián)性磁振頻譜 (Correlation spectroscopy ；簡禾爾C0SY)。主要元件符號說明201，202，203，204，205 步驟；301，302，303，304，305 步驟。
具體實施例方式以下將參考所附圖式示范本發(fā)明的較佳實施例。為避免模糊本發(fā)明的內容，以下說明將省略現(xiàn)有元件、相關材料、及其相關處理技術。第一氫化聚合物本發(fā)明的氫化聚合物可分為兩類，第一類為第一氫化聚合物，其包含至少一個氫 化乙烯芳族嵌段及至少一個氫化共軛二烯嵌段。第一氫化聚合物的總重量平均分子量(Mw) 為5，000至400，000之間，較佳為5，000至200，000之間，最佳為20，000至100，000之間?？?重量平均分子量的測定是使用凝膠滲透層析儀(gel permeation chromatography ；簡稱 GPC)，此為本領域技術人員的常用作法。第一氫化聚合物的特征在于相較于該第一氫化聚 合物的總重量，僅具有一個及僅具有兩個雙鍵在該碳環(huán)上的平均重量百分比為1_30襯％之 間，較佳為2-20wt %之間。為便于說明，本文自此將用于測定具有一個雙鍵及兩個雙鍵在芳 族嵌段上的平均重量百分比簡稱為DB%。DB%使用核磁共振光譜儀(NMR)來測定，在本文 后續(xù)將有詳細說明。在此實施例，第一氫化聚合物更進一步特征在于氫化共軛二烯嵌段的 平均氫化率大于95%;氫化乙烯芳族嵌段的平均氫化率在20%至90%之間，較佳在25%至 80 %之間，更佳在30 %至60 %之間。平均氫化率的量測是使用UV-VIS光譜儀來量測，此為 本領域技術人員的常用作法。第一氫化聚合物的化學結構范例描繪如下，但是本發(fā)明的第 一氫化聚合物并不限于以下所示結構
權利要求
1.一種部分氫化聚合物，其特征在于，包含至少一個氫化共軛二烯嵌段；及至少一個氫化乙烯芳族嵌段，其具有一碳環(huán)與所述氫化聚合物的一主鏈相連，相較于 所述氫化聚合物的總重量，所述氫化聚合物僅具有一個及僅具有兩個雙鍵在所述碳環(huán)上的 平均重量百分比為l-30wt%之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化聚合物僅具有一個 及僅具有兩個雙鍵在所述碳環(huán)上的平均重量百分比為2-20wt%之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化乙烯芳族嵌段的平 均氫化率介于20%至90%之間；且所述氫化共軛二烯嵌段的平均氫化率大于95%。
4.根據(jù)權利要求1所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化乙烯芳族嵌段的平 均氫化率介于25%至80%之間；且所述氫化共軛二烯嵌段的平均氫化率大于95%。
5.根據(jù)權利要求1所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化乙烯芳族嵌段的平 均氫化率介于30%至60%之間；且所述氫化共軛二烯嵌段的平均氫化率大于95%。
6.根據(jù)權利要求1所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化聚合物的總重量平 均分子量的范圍在5，000至400，000之間。
7.根據(jù)權利要求1所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化乙烯芳族嵌段的單 體獨立地選自以下項目所組成的群組苯乙烯、甲基苯乙烯的所有異構物、乙基苯乙烯的所 有異構物、環(huán)己基苯乙烯、乙烯聯(lián)苯、1-乙烯-5-己基萘、乙烯萘、乙烯蒽及其上述各項的任 何組合；所述氫化共軛二烯嵌段的單體獨立地選自以下項目所組成的群組1，3_ 丁二烯、 2,3- 二甲基-1，3- 丁二烯、3- 丁基-1，3-辛二烯、異戊二烯、1-甲基丁二烯、2-苯基-1， 3- 丁二烯及其上述各項的任何組合。
8.一種用于部分氫化聚合物的方法，其特征在于，包含提供具有至少一個乙烯芳族嵌段及至少一個共軛二烯嵌段的一聚合物；及在存在一異相觸媒狀況下氫化所述聚合物以獲得如權利要求1所述的氫化聚合物，所 述異相觸媒位于一載體上，所述載體選自硫酸鋇(BaSO4),氧化鋁(Al2O3), 二氧化鈦(TiO2), 氧化鋯(ZrO2),活性碳(C)及其上述各項的任何組合所組成的群組。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于部分氫化聚合物的方法，其特征在于，所述異相觸媒包 含一金屬選自以下項目所組成的群組鈀(Pd)、釕(Ru)、及鎳(Ni)及其上述各項的任何組 合。
10.根據(jù)權利要求8所述的用于部分氫化聚合物的方法，其特征在于，所述載體的孔洞 尺寸分布在500埃以下。
11.一種部分氫化聚合物，其特征在于，包含至少一個氫化乙烯芳族嵌段，其具有一碳環(huán)與所述氫化聚合物的一主鏈相連，相較于 所述氫化聚合物的總重量，所述氫化聚合物僅具有一個及僅具有兩個雙鍵在所述碳環(huán)上的 平均重量百分比為l-30wt%之間。
12.根據(jù)權利要求11所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化聚合物僅具有一 個及僅具有兩個雙鍵在所述碳環(huán)上的平均重量百分比為2-20wt%之間。
13.根據(jù)權利要求11所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化乙烯芳族嵌段的 平均氫化率介于20%至90%之間。
14.根據(jù)權利要求11所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化乙烯芳族嵌段的 平均氫化率介于25%至80%之間。
15.根據(jù)權利要求11所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化乙烯芳族嵌段的 平均氫化率介于30%至60%之間。
16.根據(jù)權利要求11所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化聚合物的總重量 平均分子量的范圍在5，000至150，000之間。
17.根據(jù)權利要求11所述的部分氫化聚合物，其特征在于，所述氫化乙烯芳族嵌段的 單體獨立地選自以下項目所組成的群組苯乙烯、甲基苯乙烯的所有異構物、乙基苯乙烯的 所有異構物、環(huán)己基苯乙烯、乙烯聯(lián)苯、1-乙烯-5-己基萘、乙烯萘、乙烯蒽及其上述各項的 任何組合。
18.一種用于部分氫化聚合物的方法，其特征在于，包含 提供具有至少一個乙烯芳族嵌段；以及在存在一異相觸媒狀況下氫化所述聚合物以獲得如權利要求11所述的氫化聚合 物，所述異相觸媒位于一載體上，所述載體選自硫酸鋇(BaSO4),氧化鋁(Al2O3), 二氧化鈦 (TiO2),氧化鋯(ZrO2),活性碳(C)及其上述各項的任何組合所組成的群組。
19.根據(jù)權利要求18所述的用于部分氫化聚合物的方法，其特征在于，所述異相觸媒 包含一金屬選自以下項目所組成的群組鈀(Pd)、釕(Ru)、鎳(Ni)及其上述各項的任何組 合。
20.根據(jù)權利要求18所述的用于部分氫化聚合物的方法，其特征在于，所述載體的孔 洞尺寸分布在500埃以下。
全文摘要
本發(fā)明公開一種部分氫化聚合物及用于部分氫化聚合物的方法，其中方法包含提供具有至少一個乙烯芳族嵌段的聚合物；以及在存在異相觸媒狀況下氫化該聚合物以獲得氫化聚合物，該異相觸媒位于一載體上，該載體選自BaSO4，Al2O3，TiO2，ZrO2，活性炭(C)及上述各項任何組合所組成的群組。該氫化聚合物包含至少一個氫化乙烯芳族嵌段，其具有一碳環(huán)與該氫化聚合物的主鏈相連。相較于該氫化聚合物的總重量，該氫化聚合物僅具有一個雙鍵及僅具有兩個雙鍵于該碳環(huán)上的平均重量百分比為1-30wt％之間。
文檔編號C08F297/04GK102002137SQ20101026949
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權日2009年8月28日
發(fā)明者侯宏杰 申請人:臺橡股份有限公司