[發(fā)明專利]一種具有高抗?jié)窕阅艿母男远”较鹉z的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410183672.0
• 申請日: 2014-05-03
• 公開（公告）號: CN103936928B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王益慶;張莉;張立群
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: C08F236/10
• 分類號: C08F236/10;C08F226/06;C08F4/40;C08L9/06
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性丁苯橡膠的制備方法，特別涉及一種具有高抗?jié)窕阅艿母男远”较鹉z的制備方法。該方法可以提高胎面膠的抗?jié)窕阅堋?/p>

背景技術(shù)

近幾十年來，國內(nèi)外對高性能輪胎的研究越來越多，研究重點(diǎn)集中在滾動損失、耐磨性和抗?jié)窕阅艿确矫??？節(jié)窕阅苁呛饬科囀褂眠^程中的行駛安全性，尤其在濕滑路面條件下的行駛安全的關(guān)鍵指標(biāo)，隨著汽車動力技術(shù)及現(xiàn)代高速公路的發(fā)展，汽車的行駛速度較高，因此研發(fā)具有高抗?jié)窕阅艿妮喬ゾ哂袕V泛的需求。

胎面膠的抗?jié)窕阅芤话阌脛討B(tài)粘彈性譜圖中的0℃的Tanδ值來間接表征，通常0℃的Tanδ越高，表示抗?jié)窕阅茉胶?，該值?.24以上都可以是抗?jié)窕^好的樣品。而滾動阻力一般用60℃的Tanδ值來表征，該值在0.12以下都可以是滾動阻力性能較好的樣品。

使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg較高的橡膠品種能夠改善抗?jié)窕阅?。本發(fā)明的改性丁苯橡膠，是采用自由基乳液聚合的方法合成，引入了4‐乙烯基吡啶單體，改變了大分子的結(jié)構(gòu)，具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，抗?jié)窕阅軆?yōu)異。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，給出了一種具有高抗?jié)窕阅艿母男远”较鹉z的制備方法。

本發(fā)明所述的一種具有高抗?jié)窕阅艿母男远”较鹉z的制備方法，采用自由基乳液聚合，各單體組分重量百分比總和為100％，其中，苯乙烯15-28％，丁二烯70～80％，4‐乙烯基吡啶1～5％。采用的自由基乳液聚合的引發(fā)劑為氧化還原體系，聚合溫度控制在50‐80℃，轉(zhuǎn)化率控制在70‐85％。

進(jìn)一步，采用的自由基乳液聚合的引發(fā)劑為氧化還原體系。

目前產(chǎn)量較大的合成橡膠丁苯橡膠是通過自由基乳液聚合而成，苯乙烯與丁二烯單體發(fā)生無規(guī)共聚。本發(fā)明主要是對乳聚丁苯進(jìn)行改性，合成過程中引入4‐乙烯基吡啶，由于4‐乙烯基吡啶的活性比丁二烯高，導(dǎo)致丁二烯參與共聚的速率下降，丁二烯的均聚幾率增大，形成低聚物。提高轉(zhuǎn)化率，才能使丁二烯充分參與反應(yīng)，減少低聚物的產(chǎn)生。另外，如果溫度過低，聚合無法進(jìn)行，而提高聚合溫度又能使1,2‐結(jié)構(gòu)增多，苯乙烯自聚增加。

常用的乳聚丁苯橡膠有大體積的苯環(huán)及少量的1,2‐結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的改性丁苯橡膠有大體積的苯環(huán)、大體積的吡啶環(huán)以及較多的1,2‐結(jié)構(gòu)，因此改性的丁苯橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高，使得0℃的Tanδ值增大，抗?jié)窕阅芴岣?。同時(shí)，由于1‐2結(jié)構(gòu)的體積小，其數(shù)目的增加不會使?jié)L動阻力明顯增大，另外，該改性丁苯橡膠具有剛性吡啶環(huán)，使得材料具有優(yōu)異的磨耗性能。

將本發(fā)明的改性丁苯橡膠應(yīng)用于胎面膠后，膠料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在在-17℃左右。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明方法提高了胎面膠的抗?jié)窕阅?，同時(shí)在滾動阻力變化不大的基礎(chǔ)上提高了耐磨性能。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的實(shí)施方式僅用于說明和解析本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明，所述的改性丁苯橡膠的制備方法包括以下內(nèi)容：采用自由基乳液聚合，各單體組分重量百分比總和為100％，其中，苯乙烯15-28％，丁二烯70～80％，4‐乙烯基吡啶1～5％。采用的自由基乳液聚合的引發(fā)劑為氧化還原體系，聚合溫度控制在50‐80℃，轉(zhuǎn)化率控制在70‐85％。

根據(jù)本發(fā)明，所述的引發(fā)劑種類和用量為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，由于本發(fā)明是采用自由基乳液聚合得到所述的丁苯膠乳，因此，所述的引發(fā)劑可以為現(xiàn)有的各種能夠引發(fā)乳液聚合的水溶性引發(fā)劑，例如，所述的引發(fā)劑可以選自過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉的一種或多種。

在本發(fā)明所述的乳液聚合中，單體的加入方式為一次性、分批加入或連續(xù)加入，乳化劑也可以一次性或分批加入。

本發(fā)明所述的乳液聚合中，沒有對水的用量沒有特別的限制，只要有利于所述的聚合反應(yīng)的進(jìn)行即可。

實(shí)施例1

首先將質(zhì)量百分比濃度為17.8％的歧化松香鉀皂溶液1030g、脂肪酸鉀74g、乙二胺四乙酸四鈉鹽4g、尿素120g、磷酸三鉀400g、質(zhì)量百分比濃度為45％的分散劑甲基雙萘磺酸鈉溶液889g、去離子水5000g加到20L的反應(yīng)釜中，攪拌均勻，再加入苯乙烯800g、硫醇24g，抽真空后加入丁二烯2240g，開攪拌升溫至60℃后加入引發(fā)劑過硫酸鉀40g、去離子水1000g，60℃下反應(yīng)50分鐘。