[發(fā)明專利]低門尼粘度、低飽和度丁基橡膠的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010589751.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113831471B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟云芳;于衍東;牛承祥;趙燕;楊珊珊;王在花;徐典宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F287/00
• 分類號(hào): C08F287/00;C08F210/12;C08F236/08;C08F297/04
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍?chǎng)?王玉雙

本發(fā)明涉及一種低門尼粘度、低飽和度丁基橡膠的制備方法。該發(fā)明首先對(duì)3,9?二氧[5.5]螺環(huán)十一烷進(jìn)行鹵化反應(yīng)，合成出一種新型四鹵化物偶聯(lián)劑，然后與異戊二烯、苯乙烯和丁二烯反應(yīng)單體偶合制備出三元四臂星型共聚物[?IR?SBR?SB/(S→B)?B?]subgt;n/subgt;?Y，以[?IR?SBR?SB/(S→B)?B?]subgt;n/subgt;?Y作為接枝劑與異丁烯和異戊二烯進(jìn)行陽(yáng)離子接枝聚合制備出一種低門尼粘度、低飽和度丁基橡膠。該方法解決了丁基橡膠在加工過(guò)程中易出現(xiàn)的擠出脹大和硫化性能差的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了丁基橡膠在具有足夠的生膠強(qiáng)度和良好的氣密性的前提下，具備良好的硫化加工性，賦予了丁基橡膠物理機(jī)械性能和加工性能的平衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低門尼粘度、低飽和度丁基橡膠的制備方法，具體的說(shuō)涉及一種異戊二烯、丁二烯和苯乙烯三元四臂星型共聚物與異丁烯和異戊二烯通過(guò)陽(yáng)離子聚合來(lái)制備低門尼粘度、低飽和度丁基橡膠的方法。

背景技術(shù)

眾所周知，丁基橡膠(Butyl?Rubber，簡(jiǎn)稱IIR)是由異丁烯和少量異戊二烯，采用陽(yáng)離子聚合共聚而成的。丁基橡膠自20世紀(jì)40年代由美國(guó)Exxon公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái)距今已有七十多年的歷史，由于其具有優(yōu)異的氣密性、阻尼性、耐熱老化性、耐臭氧和耐氣候性等特性，因而被廣泛應(yīng)用于制造車用輪胎的內(nèi)胎、氣密層、硫化膠囊和醫(yī)用藥塞等領(lǐng)域，成為最重要的合成橡膠品種之一。

然而，丁基橡膠分子鏈主要是由碳碳單鍵組成，雙鍵數(shù)目少，取代基甲基呈對(duì)稱排列，存在著結(jié)晶度高，分子鏈的柔順性差，應(yīng)力松地速率慢，硫化速度慢，粘著性較差，與其它通用橡膠相容性不好等缺點(diǎn)，這樣丁基橡膠在加工過(guò)程中容易出現(xiàn)過(guò)度流動(dòng)及變形。因此如何實(shí)現(xiàn)丁基橡膠物理機(jī)械性能和加工性能的平衡已成為制備高性能丁基橡膠材料的瓶頸。

近些年，研究人員發(fā)現(xiàn)在丁基橡膠飽和分子主鏈上引入少量雙鍵，可以加快硫化速度、増大硫化程度，提高丁基橡膠的硫化性能，減少擠出成型沖模后的溶脹現(xiàn)象；同時(shí)膠料的尺寸穩(wěn)定性、定伸應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度會(huì)增大，也會(huì)改善丁基橡膠與其他不飽和橡膠的相容性。另外，隨著三維星狀結(jié)構(gòu)接枝劑的加入使得丁基橡膠在接枝聚合過(guò)程中分子鏈段的無(wú)序性增大，分子鏈的規(guī)整性變差，分子量分布明顯地變寬，導(dǎo)致丁基橡膠能夠獲得低的門尼粘度和良好的粘彈性能，能有效地降低加工混煉過(guò)程中的能耗，使填充劑分散更均勻。因此開(kāi)發(fā)中門尼粘度、低飽和度的丁基橡膠能夠解決丁基橡膠的強(qiáng)度和加工過(guò)程中擠出脹大的矛盾，實(shí)現(xiàn)丁基橡膠的物理機(jī)械性能和加工性能平衡的關(guān)鍵所在。