A new class of thermoplastic elastomers based on polypivalolactone graft systems

• Published in: Die Angewandte makromolekulare Chemie 1977-02, Vol.58 (1), p.345-372
• Main Authors: Thamm, Richard C., Buck, Warren H., Caywood, Stanley W., Meyer, James M., Anderson, Burton C.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0003-3146; 1522-9505
• DOI: 10.1002/apmc.1977.050580115

Ring‐opening graft polymerization of pivalolactone, initiated by carboxylate anion which is randomly located on suitable polymeric substrates, affords high quality thermoplastic elastomers. When processed from the melt, poly(privalolactone) segments readily crystallize into discontinuous domains which serve as reinforcing network tiepoints and melt at 120–225°C according to the average degree of polymerization (P̄n = 4–90) of the graft segments. Transmission electron microscopy shows domain size to be 5–100 nm. Poly([ethylene‐co‐propylene‐co‐1,4‐hexadiene]‐g‐pivalolactone) (from carboxylated base polymer) and poly([ethyl acrylate]‐g‐pivalolactone) were evaluated in detail and have physical properties similar to conventionally cured and reinforced base polymers. The effects of structural variables on morphology and properties are discussed. Die unter Ringöffnung verlaufende Pfropfpolymerisation von Pivalolacton führt zu hochwertigen thermoplastischen Elastomeren; als Initiatoren dienen Carboxylatanionen, die sich statistisch verteilt an einem geeigneten polymeren Substrat befinden. Bei der thermoplastischen Verarbeitung kristallisieren die Poly[pivalolacton]‐Segmente leicht aus; sie bilden diskontinuierliche Bereiche, die als verstärkende Vernetzungsstellen dienen und die bei 12–225°C, je nach dem durchschnittlichen Polymerisationsgrad der Pfropfsegmente (P̄n = 4–90), schmelzen. Die Bereiche sind, wie durch Transmissionselektronenmi‐kroskopie festgestellt wurde, 5–100 nm groß. Poly[(äthylen‐co‐propylen‐co‐l,4‐hexadien)‐g‐pivalolacton] (aus carboxyliertem Ausgangspolymeren hergestellt) und Poly[(äthylacrylat)‐g‐pivalolacton] wurden eingehend untersucht; ihre physikalischen Eigenschaften entsprechen denen der in der üblichen Art und Weise vulkanisierten und verstarkten Ausgangspolymeren. Der Einfluß von Strukturänderungen auf die Morphologie und die Eigenschaften wird erörtert.