[發明專利]一種無規-間同立構嵌段聚丁二烯及其制備方法

有效

• 申請號: 201410673531.7
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104311762A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 張學全;鄭文潔;胡雁鳴;白晨曦;張春雨;畢吉福;代全權
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，尤其涉及一種無規-間同立構嵌段聚丁二烯及其制備方法。

背景技術

間同立構1,2-聚丁二烯是一種結晶性熱塑性彈性體，可用于制造薄膜、纖維及注塑制品，特別是高熔點、高結晶度的間同立構1,2-聚丁二烯還可作為輪胎用橡膠補強材料。日本Ube公司研究發現將間同立構1,2-聚丁二烯改性的聚丁二烯橡膠用于汽車輪胎，尤其是子午胎的制造，可提高輪胎的耐磨損性和降低輪胎運行時的生熱。

間同立構1,2-聚丁二烯與聚丁二烯橡膠共混時通常需要加熱處理，由于間同立構1,2-聚丁二烯分子鏈上含有大量的乙烯側基，在高溫處理過程中不可避免發生聚合物的降解、枝化和交聯反應，而且高溫操作會導致高能耗，從而增加制造成本。因此為解決間同立構1,2-聚丁二烯和聚丁二烯橡膠混合過程中的交聯及能耗問題，日本橋石公司開發了在聚丁二烯膠液中聚合丁二烯單體制備間同立構1,2-聚丁二烯/聚丁二烯橡膠共混物的技術，采用該技術制得的間同立構1,2-聚丁二烯/聚丁二烯橡膠共混物雖然在一定程度上降低了間同立構1,2-聚丁二烯的降解、枝化和交聯，但共混物中間同立構1,2-聚丁二烯聚集相區較大，使得采用該技術制得的橡膠制品在使用過程中會出現明顯的機械強度下降。

由此可見，為了提高間同立構1,2-聚丁二烯改性聚丁二烯橡膠的機械強度，就必須縮小間同立構1,2-聚丁二烯/聚丁二烯橡膠共混物中間同立構1,2-聚丁二烯的聚集相區，提高間同立構1,2-聚丁二烯和聚丁二烯橡膠的相容性。但目前并未發現合適相容劑，用于改善間同立構1,2-聚丁二烯和聚丁二烯橡膠的相容性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種無規-間同立構嵌段聚丁二烯及其制備方法，本發明提供的無規-間同立構嵌段聚丁二烯可作為相容劑提高間同立構1,2-聚丁二烯/聚丁二烯橡膠共混物的相容性。

本發明提供了一種無規-間同立構嵌段聚丁二烯，具有式(I)結構：

其中，250≤m≤5000；100≤n≤3000；100≤x≤3000，150≤y≤2000，x+y＝m；70≤p≤2500，30≤q≤500，p+q＝n。

優選的，500≤m≤2500；300≤n≤1500；200≤x≤1500，300≤y≤1000；150≤p≤1250，50≤q≤250。

本發明提供了一種無規-間同立構嵌段聚丁二烯的制備方法，包括以下步驟：

a)、1,3-丁二烯、催化劑和溶劑混合，進行反應，得到預聚物；

b)、所述預聚物、1,3-丁二烯、有機鋁化合物和溶劑混合，進行反應，得到式(I)所示結構的無規-間同立構嵌段聚丁二烯；

其中，250≤m≤5000；100≤n≤3000；100≤x≤3000，150≤y≤2000，x+y＝m；70≤p≤2500，30≤q≤500，p+q＝n。

優選的，步驟a)中，所述1,3-丁二烯與催化劑的用量比為1～10(g)：0.01～10(mmol)。

優選的，步驟a)中，所述反應的時間為1～6h；所述反應的溫度為30～80℃。

優選的，步驟b)中，所述有機鋁化合物為三乙基鋁、三異丁基鋁和氫化二異丁基鋁中的一種或多種。

優選的，步驟b)中，1,3-丁二烯與有機鋁化合物的用量比為7～3(g)：0.1～5(mmol)。

優選的，步驟b)中，所述反應的時間為1～4h；所述反應的溫度為30～80℃。

優選的，所述步驟a)中的1,3-丁二烯與所述步驟b)中的1,3-丁二烯的質量比為3～7：7～3。

優選的，所述催化劑為有機鐵化合物、有機鋁化合物和亞磷酸氫二烷基酯化合物。

與現有技術相比，本發明提供了一種無規-間同立構嵌段聚丁二烯及其制備方法。本發明提供的無規-間同立構嵌段聚丁二烯，具有式(I)結構，其中，250≤m≤5000；100≤n≤3000；100≤x≤3000，150≤y≤2000，x+y＝m；70≤p≤2500，30≤q≤500，p+q＝n。本發明提供的無規-間同立構嵌段聚丁二烯包括無規聚丁二烯結構和間同立構1,2-聚丁二烯結構，可作為相容劑提高間同立構1,2-聚丁二烯和聚丁二烯橡膠的相容性。實驗結果表明，相比于純間同立構1,2-聚丁二烯/聚丁二烯橡膠共混物，添加有本發明提供的無規-間同立構嵌段聚丁二烯的間同立構1,2-聚丁二烯/聚丁二烯橡膠共混物的相容性明顯提升。

附圖說明