[發明專利]一種反式-1,4-聚異戊二烯接枝順式-1,4-聚異戊二烯的接枝共聚物制備方法

有效

• 申請號: 201711291030.2
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108102034B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 楊鳳;孟祥晴;方慶紅
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C08F279/02
• 分類號: C08F279/02;C08F236/08
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

一種反式?1,4?聚異戊二烯接枝順式?1,4?聚異戊二烯的接枝共聚物制備方法。在反式?1,4?聚異戊二烯為主要組成的杜仲膠溶液中原位進行異戊二烯與杜仲膠的配位接枝共聚，其中順式?1,4?聚異戊二烯的接枝量在0?50%；共聚物中無均聚物的存在；接枝共聚物中主鏈保持原有的反式?1,4?結構，而支鏈則以順式?1,4?結構為主。順式?1,4?聚異戊二烯的接枝量小于26 mol%時，接枝共聚物為結晶結構，球晶的平均直徑小至1?20μm；順式?1,4?聚異戊二烯的接枝量大于38 mol%時，接枝共聚物基本為無定型結構。接枝后的杜仲膠在常溫下是軟的彈性體。該接枝共聚物獨特的結構賦予杜仲膠優異的高彈性，可應用在輪胎胎面膠、膠管、膠鞋及其它橡膠應用領域。

技術領域

一種反式-1,4-聚異戊二烯接枝順式-1,4-聚異戊二烯的接枝共聚物制備方法，涉及一種共聚物制備方法。

背景技術

杜仲膠作為我國特有的生物高分子資源，因其廣闊的開發前景已逐漸引起國家和學界的廣泛關注。目前，杜仲膠的資源培育、提取和應用研發都已取得了重要進展。作為潛在的“綠色輪胎”用胎面膠材料，現有研究表明，杜仲膠可明顯改善硫化膠抗撕、耐穿刺性能、耐屈撓龜裂性能、耐磨性和抗濕滑性能。但杜仲膠易結晶的特性所引發的下述問題限制了其工業化進程：第一，杜仲膠的熔點在50-60^oC，常溫下為硬質塑料，現有的橡膠加工設備和工藝下難以實現良好的分散。第二，硫化膠中杜仲膠仍保留有結晶，其結晶結構、結晶度與硫化配方及工藝的對應關系、結晶度和結晶結構與硫化膠性能的對應關系仍有待進一步確認。杜仲膠的結晶性能主要來源于其柔性且對稱、規整的鏈結構?；瘜W改性可以破壞分子鏈的對稱性和有序性，進而降低甚至完全破壞結晶能力。接枝一直是橡膠改性的重要手段，橡膠接枝改性不僅可以明顯改善因主鏈上大量雙鍵存在而導致的耐候性差、耐化學藥性差，而且，根據接枝產物的微觀結構和引入接枝單體的不同，還可賦予橡膠不同的功能和更高的熱性能、靜態和動態力學性能（Colloid and Polymer Science, 2012, 290(14):1457-1462；Korean Journal of Chemical Engineering, 2015, 32(5):980-992；北京化工大學博士學位論文，郗向麗，2007）。接枝共聚是高分子材料改性的一種重要手段。由于接枝共聚物是由兩種不同的聚合物分子鏈分別組成共聚物主鏈和側鏈，因而通常具有兩種均聚物所具備的綜合性能。杜仲膠上接枝順式-1,4-聚異戊二烯，一方面可以調控其結晶能力，另一方面可提供柔性非晶的順式-1,4-異戊二烯側鏈。這種特殊的微觀結構將賦予接枝杜仲膠優異的高彈性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種反式-1,4-聚異戊二烯接枝順式-1,4-聚異戊二烯的接枝共聚物制備方法，其順式-1,4-聚異戊二烯的接枝量在0-50%；共聚物中無均聚物的存在；接枝共聚物中主鏈保持原有的反式-1,4-結構，而支鏈則以順式-1,4-結構為主；順式-1,4-聚異戊二烯的接枝量小于26 mol%時，接枝共聚物為結晶結構，球晶的平均直徑低至1-20μm；順式-1,4-聚異戊二烯的接枝量大于38 mol%時，接枝共聚物基本為無定型結構，接枝后的杜仲膠在常溫下是軟的彈性體。該接枝共聚物獨特的結構賦予杜仲膠優異的高彈性，可應用在輪胎胎面膠、膠管、膠鞋及其它橡膠應用領域。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種反式-1,4-聚異戊二烯接枝順式-1,4-聚異戊二烯的接枝共聚物制備方法，所述方法包括以下制備過程：

首先，將配位聚合催化體系A的各組分在氮氣保護下依次加入安瓿瓶中，室溫下超聲震蕩陳化30min；同時在另一聚合瓶中配置杜仲膠均勻溶液B；然后，將陳化后的催化體系轉移到杜仲膠溶液中，并將另一裝有共聚單體C的安培瓶和裝有杜仲膠溶液和催化體系的聚合瓶用玻璃管和膠管連接；最后，在45-70^oC水浴中進行配位接枝共聚；共聚產物經分離、提純制得反式-1,4-聚異戊二烯接枝順式-1,4-聚異戊二烯的接枝共聚物D。