[發明專利]一種苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物以及嵌段共聚物組合物和應用

有效

• 申請號: 201810136778.3
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN110128608B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 康新賀;徐林;王雪;王妮妮;劉輝;孫文娟
• 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: C08F297/04
• 分類號: C08F297/04;C08L53/02
• 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

本發明公開了一種苯乙烯?異戊二烯嵌段共聚物及應用，該嵌段共聚物中的結構單元按PI₁?PSI₂的方式連接，PI₁段為由異戊二烯形成的均聚段，PSI₂段為由苯乙烯和異戊二烯形成的共聚段。本發明還公開了將該嵌段共聚物偶聯形成的組合物，以及由該嵌段共聚物或者嵌段共聚物組合物形成的硫化橡膠。由本發明的苯乙烯?異戊二烯嵌段共聚物形成的材料在更寬的溫度范圍內具有較好的阻尼性能，在低溫和室溫下均顯示出良好的阻尼性能；并且，由本發明的苯乙烯?異戊二烯嵌段共聚物形成的材料還具有較好的力學性能。根據本發明的苯乙烯?異戊二烯嵌段共聚物適于作為阻尼材料和吸聲材料。

技術領域

本發明涉及一種苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物及其應用，本發明還涉及一種苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物組合物及其應用，本發明進一步涉及一種硫化橡膠及其應用。

背景技術

現代社會在飛速發展的同時帶來了振動和噪聲，而振動和噪聲給人們的生活帶來了嚴重的危害，因此，采取有效的技術手段來控制振動及噪聲成為當今社會必須解決的問題之一。目前，有效的控制振動及噪聲的技術手段主要有阻尼減震、動力吸振、吸聲技術、隔聲技術和振動隔離等。這些阻尼技術手段廣泛應用于國民經濟的各大領域，如航空航天、電力機械、交通車輛、輕工紡織、高層建筑和軍事裝備等領域。

為了滿足各種阻尼技術在各大領域的需求，由此誕生出多種類型的阻尼材料，其中粘彈性阻尼材料不僅具有粘性液體材料在一定的運動狀態下耗散能量的特殊性質，還具有彈性固體貯存能量的性質，即粘彈性行為，此外，由于高分子材料具有分子鏈段繁多，耗能環節多等特點，阻尼性能好，因此粘彈性阻尼材料被廣泛應用于阻尼材料中。例如，在船舶海洋工程領域中，高分子阻尼材料和高分子吸聲材料應用最廣。在地鐵列車的減振技術上，成功地將粘彈性阻尼材料應用于低噪聲車輪、減振鋼軌和軌道減振扣件等。

影響粘彈性阻尼材料阻尼性能的因素有很多，最主要的是材料本身的結構，如聚合物的分子結構和序列結構、主鏈的飽和程度、極性、側鏈的長度及側鏈的含量、單體在共聚物中的分布狀態等。影響材料的阻尼性能的另一個重要因素是聚合物體系所呈現的形態結構，如在制備嵌段共聚物中，各個嵌段間的相容性與其阻尼性能有直接關系，若各嵌段相容性較好，則有效阻尼溫域較窄；若各嵌段間相容性較差，tanδ～T關系曲線則會呈現兩個損耗峰，且兩阻尼峰間隔較大，難以滿足實際生產中對阻尼材料的要求。只有各嵌段間相容性在一定范圍內，才會在tanδ～T關系曲線上呈現較寬且單一的阻尼損耗峰，因此可利用各相的相容性作為拓寬阻尼溫域的有效手段。

一般來說，無規共聚物或者均聚物的玻璃化轉變溫域只有20-30℃，因此其有效阻尼溫域大概在其玻璃化轉變溫度附近的±(10-15)℃。而對于橡膠阻尼材料，其T_g一般都在室溫以下，不能單獨使用。在實際應用中確保材料的T_g與使用溫度相適應的同時，還應該盡量拓寬材料的有效阻尼溫域。通過對聚合物種類的選擇及共混改性、聚合改性等方法可以實現對阻尼材料的阻尼值和有效阻尼功能區溫位進行調控。

US6,268,427B1公開了一種提高橡膠阻尼性能的方法，該方法包括：向可硫化的組合物中添加飽和阻尼材料，所述阻尼添加劑含有超支化聚合物，所述超支化聚合物是通過用多官能交聯劑將官能化聚合物交聯而形成的。但該方法是通過物理共混添加通用的彈性體材料來提高產品的阻尼性能，并未對基體橡膠材料內部結構進行改進。

CN102558465A公開了一種以有機鋰為引發劑，分步加入單體和結構調節劑，在基本聚合完成后加入偶聯劑來制備丁苯橡膠的方法，由該方法制備的橡膠，損耗因子tanδ≥0.3的溫度范圍約為-45℃至0℃。

王沛等(材料工程，2009，S1：192-195)采用乙氧基乙基嗎啉(EOEM)制備了具有高乙烯基含量的丁苯橡膠阻尼材料，其產品損耗因子可達0.9。但是，由該方法制備的橡膠損耗因子tanδ≥0.3的溫度范圍約為-1℃至23℃，低溫區的阻尼值偏低，影響產品在低溫地區作為阻尼減震材料的應用。