[發明專利]一種改性三元乙丙橡膠及制備方法

有效

• 申請號: 201710141658.8
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN108570129B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 邵明波;畢海鵬;佟輝;孫偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F255/06
• 分類號: C08F255/06;C08F232/08;C08F4/80
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及橡膠領域，公開了一種改性三元乙丙橡膠及制備方法。該改性三元乙丙橡膠含有衍生自第三單體的第三結構單元，第三單體為非共軛的二烯烴，至少部分第三結構單元含有衍生自式(1)所示結構的化合物的接枝基團，以改性三元乙丙橡膠的重量為基準，改性三元乙丙橡膠的接枝率為0.4?4.3重量％。制備方法包括在烯烴開環交叉復分解反應的條件下，在式(2)所示結構的離子型催化劑存在下，將三元乙丙橡膠與式(1)所示結構的化合物在有機溶劑中進行接觸，三元乙丙橡膠含有衍生自第三單體的結構單元，第三單體為非共軛的二烯烴。該方法具有接枝率高、反應快速、步驟簡單易實施的優點，改性三元乙丙橡膠的硫化速度提高。

技術領域

本發明涉及橡膠領域，具體地，涉及一種改性三元乙丙橡膠、一種改性三元乙丙橡膠的制備方法和由該方法制備得到的三元乙丙橡膠。

背景技術

三元乙丙橡膠(EPDM)具有優良的高彈性、粘彈性、電絕緣性等物理化學性能，在工程塑料增韌和抗臭氧老化等方面的應用十分突出。但是，由于三元乙丙橡膠屬于非極性橡膠，其耐油、耐化學試劑、自粘性和互粘性較差，難于與極性聚合物共混，因此其應用范圍受到一定的限制。因此，對三元乙丙橡膠進行改性以增強其與極性聚合物的相容性顯得尤為重要。

現有技術中主要是通過將三元乙丙橡膠與馬來酸酐(MAH)進行接枝反應，在橡膠分子鏈中引入強極性基團，使接枝物具有強極性和反應性，從而使得制備的接枝物作為一種多功能的高分子界面相容劑以及填料填充聚合物的偶聯劑或分散劑，具有廣泛的應用前景。

橡膠與MAH的接枝反應主要以自由基反應為主，可以在熔體、乳液和溶液狀態中進行，包括熔融接枝、輻照接枝、溶液接枝等方法。采用不同的引發體系，產生的自由基方式不同，接枝率和接枝效率也不同。

熔融接枝法接枝MAH的接枝率不高，且在接枝完成后去除殘留單體和引發劑時較為困難，所得產品氣味濃，顏色白度低。輻照接枝法接枝MAH的接枝率和接枝效率一般都比熔融接枝法高。但輻照接枝容易造成橡膠的交聯，副反應不容易控制，且設備成本較高。此外，當反應溫度超出一定范圍時，聚合物分子鏈會出現降解或交聯副反應。

CN101402711B公開了一種利用高能射線輻射三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐的方法，它以三元乙丙橡膠為原料，以馬來酸酐為接枝單體，加入增塑劑、補強劑和硫化延遲劑經熔融共混，在熔融擠出前進行高射線輻射制得三元乙丙橡膠與馬來酸酐的接枝物，該接枝產物的接枝率為1.2-3.6％。

CN102643391B公開一種了制備三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐的方法。該方法將三元乙丙橡膠、引發劑、馬來酸酐、苯乙烯單體、六甲基磷酸三胺的組合物通過熔融接枝法生產三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐。該方法的接枝率為0.59-1.42％。

與其它接枝方法相比，溶液接枝法接枝MAH的反應溫度低、副產物少、MAH的接枝率和利用率都較高。但是現有溶液接枝法的反應時間過長，生產效率低，而且現有接枝方法改性得到的乙丙橡膠的側鏈雙鍵在接枝MAH后就消失了，使得乙丙橡膠的硫化更加困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種改性三元乙丙橡膠、一種改性三元乙丙橡膠的制備方法和由該方法制備得到的改性三元乙丙橡膠。

根據本發明的第一方面，本發明提供一種改性三元乙丙橡膠，其中，該改性三元乙丙橡膠含有衍生自第三單體的第三結構單元，所述第三單體為非共軛的二烯烴，至少部分第三結構單元含有衍生自式(1)所示結構的化合物的接枝基團，以所述改性三元乙丙橡膠的重量為基準，所述改性三元乙丙橡膠的接枝率為0.4-4.3重量％，

式(1)，R為C1-C10的取代或未取代的烷基或者C6-C20的取代或未取代的芳基。