[發明專利]一種環氧化高活性聚異丁烯的制備方法

無效

• 申請號: 200910067540.0
• 申請日: 2009-09-17
• 公開（公告）號: CN101654491A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 張龍;丁立微
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C08F10/10
• 分類號: C08F10/10;C08F8/08
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發明涉及一種環氧化高活性聚異丁烯的制備方法。

背景技術

末端甲基亞乙烯基含量占多數的聚異丁烯稱為高活性聚異丁烯(簡稱HRPIB)。由于其優異的性能已應用于汽車密封膠、中空玻璃密封膠的制備；用于生產食品保鮮膜、汽車保護膜、電子材料保護膜及口香膠領域；高活性的聚異丁烯在歐美被大量應用于防水材料、橡膠與樹脂改性、燃料和潤滑油添加劑及工業用潤滑油等領域，并已獲得了廣泛的應用。

由于HRPIB存在一定的不足，如粘度大、分子極性低、經其改性的材料的氣密性、耐油性和抗濕滑性較差等，所以需要對HRPIB進行改性。HRPIB的改性是通過化學反應引入某些官能團，在無官能團的HRPIB分子鏈上引入極性基團，目前的改性主要有氯化、酯化、羧化等^[1]。

研究表明，聚合物的環氧化改性能夠提高產品的力學性能、耐磨性、粘接性能等。如環氧化順丁橡膠作為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物SBS與氯醚橡膠共混的增塑劑^[2]，使共混物的拉伸強度顯著提高；環氧化聚異戊二烯改性的橡膠在強度、耐磨性、耐腐蝕性和橡膠的粘合性能等于未改性的產品相比，都有明顯的提高^[3]，環氧化聚丁二烯與多元羧酸的反應產物可配制水基涂料。尚未見HRPIB環氧化改性的研究開發報道及環氧化改性的優點。(參考文獻：[1]解洪梅.含雙鍵聚合物的環氧化改性工藝進展[J].化工新型材料，1998，8：51.[2]陳勇等.順丁橡膠及環氧化產物作為增容劑的研究[J].彈性體，2007，17(1)：28-31.[3]馮玉紅等，反式-1，4-聚異戊二烯的環氧化過程[J]海南大學學報自然科學版，2002，20(3)226-230.)

發明內容

本發明針對HRPIB在使用及性能上存在粘度大、分子極性低、經其改性的材料的氣密性、耐油性和抗濕滑性較差等問題，對HRPIB進行環氧化改性，以有機溶劑為反應介質，HRPIB和氧化劑為?反應原料，氧化劑為過氧酸，進行環氧化反應。經環氧化的HRPIB將更好地應用于粘合劑制備、橡膠改性、環氧樹脂改性、灌封材料制備等領域。

本發明提供了一種環氧化高活性聚異丁烯的制備方法，其步驟和條件如下：

高活性的聚異丁烯與過氧酸按摩爾比為1∶0.7～1∶1.6溶解在有機溶劑中，然后倒入帶有攪拌和控溫裝置的三口玻璃燒瓶中進行環氧化反應，環氧化反應的溫度為30～60℃；環氧化反應的時間為2～12h；將反應液移出，靜置20-30min，分層后，用濃度為1～5wt.％亞硫酸鈉溶液洗滌，除去未反應完全的過氧酸，再用濃度為3～5wt.％的碳酸氫鈉溶液中和，后用蒸餾水洗滌上層有機相至pH＝7，在真空度5～15Kpa條件下減壓蒸餾15～25min，去除有機相中的有機溶劑甲苯和少量的水及酸，最終得到無色的透明粘稠狀的環氧化高活性聚異丁烯。

所述的高活性的聚異丁烯(簡稱HRPIB)，雙鍵含量為80％～90％，分子量為1000～5000；

所述的過氧酸為過氧苯甲酸或間氯過氧苯甲酸；

所述的有機溶劑為苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷和三氯甲烷的任意一種；高活性的聚異丁烯在有機溶劑中的濃度為0.08～0.25g/mL；

結構表征數據如下：所述的環氧化高活性聚異丁烯經FT-IR分析，3500～3200cm^-1(寬吸收峰)為分子間氫鍵O-H伸縮振動；3100～3010cm^-1為烯烴C-H伸縮振動；2896cm^-1為亞甲基峰；1730cm^-1是酯鍵峰，這就證明了環氧后分子中含有酯鍵，說明在環氧化過程中發生了副反應，引入了少量酯鍵；1675～1640cm^-1為C＝C伸縮振動；890cm^-1為亞乙烯基特征峰。環氧基的主要峰值為810-950cm^-1、1284cm^-1左右。由兩圖對比可知，在環氧化反應后，C＝C雙鍵峰完全消失，亞乙烯基峰完全消失，出現了環氧基特征峰，這就證明了所合成的產物中含有環氧基團。