[發明專利]一種丁二烯異戊二烯共聚物的制備方法

有效

• 申請號: 201010176028.2
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN101831032A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 張學全;范長亮;王佛松;蔡洪光;代全權;畢吉福;張春雨;那麗華;姜連升
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08F236/06
• 分類號: C08F236/06;C08F236/08;C08F4/54
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及橡膠技術領域，更具體地說，涉及一種丁二烯異戊二烯共聚物的制備方法。

背景技術

隨著對橡膠材料品種和性能等方面要求的不斷提高，由丁二烯和異戊二烯共聚合成的丁二烯-異戊二烯共聚橡膠因具有優異的耐低溫性能、耐磨性和低溫滾動阻力低等性能引起了人們的廣泛重視。

分子量是丁二烯和異戊二烯共聚物的重要參數，包括數均分子量(M_n)和和重均分子量(M_w)，其中，低分子量的丁二烯異戊二烯共聚物的數均分子量一般為1,000～120,000。同時，分子量分布也是影響聚合物性能的重要因素，重均分子量和數均分子量之比(M_w/M_n)表征聚合物的分子量分布指數，M_w/M_n越小即分子量分布越窄。低分子量和窄分子量分布的丁二烯異戊二烯共聚物拉伸強度、斷裂伸長率等力學性能較好，可以用做密封膠、膠黏劑、粘接劑和油漆涂料等。

現有技術中報道了多種丁二烯異戊二烯共聚物的制備方法，例如，《稀土催化合成橡膠文集》(科學出版社，1980)總結了稀土催化劑制備丁二烯異戊二烯共聚物的方法，但是并未提到制備低分子量的丁二烯異戊二烯共聚物。自由基聚合和陽離子聚合方法和磺酸稀土催化劑體系都可以制備低分子量的丁二烯異戊二烯共聚物，但是所制備的丁二烯異戊二烯共聚物的分子量分布較寬。在現有技術中，公開號為CN1599762A的中國專利報道了一種丁二烯和異戊二烯共聚物的制備方法，該方法采用共軛的二烯單體、稀土金屬的有機磷酸鹽、烷基化試劑和含有鹵化烷基鋁的鹵素給體作為催化體系，將丁二烯和異戊二烯在催化體系的作用下反應，但是制備的丁二烯和異戊二烯共聚物的分子量較高、分子量分布較寬。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種丁二烯異戊二烯共聚物的制備方法，制備低分子量、窄分子量分布的丁二烯異戊二烯共聚物。

本發明提供一種丁二烯異戊二烯共聚物的制備方法，包括：

a)將反應單體和溶劑在催化劑的作用下反應，得到溶液A；

b)向所述溶液A中加入乙醇溶液，凝聚出丁二烯和異戊二烯共聚物；

所述反應單體為丁二烯和異戊二烯，

所述反應單體與催化劑的摩爾比為100～4000∶1，

所述催化劑的制備方法為：

將稀土化合物、丁二烯、異戊二烯和烷基鋁混合進行反應，得到溶液B；

向溶液B中加入氯化物進行反應，得到催化劑。

優選的，所述烷基鋁、氯化物、反應單體與稀土化合物的摩爾比為5～50∶1.0～3.0∶5～20∶1。

優選的，所述將稀土化合物、丁二烯、異戊二烯和烷基鋁混合進行反應具體為：

將稀土化合物、丁二烯、異戊二烯和烷基鋁混合，在30～60℃下反應5～10分鐘。

優選的，所述向溶液B中加入氯化物進行反應具體為：

向溶液B中加入氯化物，在0～60℃下反應5～60分鐘。

優選的，所述稀土化合物為新癸酸釹、環烷酸釹、異辛酸釹、稀土磷酸鹽或稀土烷氧基化合物。

優選的，所述烷基鋁為氫化二異丁基鋁、氫化二乙基鋁、三異丁基鋁或氫化二烷基鋁。

優選的，所述氯化物為氯化二異丁基鋁、氯化二乙基鋁、二氯二甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三氯甲基硅烷、四氯化硅、二氯二苯基硅烷或三氯硅烷。

優選的，所述溶劑為己烷、環己烷或庚烷。

優選的，還包括：

向溶液A中加入2，6-二叔丁基對甲基苯酚。

優選的，所述步驟a)的反應溫度為0～50℃。

從上述的技術方案可以看出，本發明一種丁二烯異戊二烯共聚物的制備方法，將反應單體在催化劑的作用下反應，得到溶液A；向溶液A中加入乙醇溶液，凝聚出丁二烯和異戊二烯共聚物；反應單體與催化劑的摩爾比為100～4000∶1。本發明通過控制反應單體和催化劑的摩爾比控制丁二烯異戊二烯共聚物的分子量和分子量分布，并通過乙醇中的羥基來結束聚合反應。實驗結果表明，本發明制備的丁二烯異戊二烯共聚物具有低分子量、窄分子量分布，其中，丁二烯異戊二烯共聚物的分子量為1,000～120,000，M_w/M_n為1.1～2.0。

附圖說明