[發明專利]一種含氮多官能化液體橡膠聚合物及其制備和應用

在審

• 申請號: 202010696323.4
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111748056A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 徐國梁;王優;夏斌;王小榮;范汝良;謝治國;劉軍;董棟;張寧
• 申請（專利權）人: 彤程化學（中國）有限公司;同濟大學;彤程新材料集團股份有限公司
• 主分類號: C08F236/08
• 分類號: C08F236/08;C08F212/14;C08F2/42;C08L7/00;C08L9/00;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/06;C08K3/22;C08K5/09
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

1.一種含氮多官能化液體橡膠聚合物，其特征在于，其由二烯烴單體與含氮單體反應聚合生成共聚物后，再接入含氮官能團終止劑終止聚合反應得到，其中，所述的二烯烴單體選自1,3-丁二烯或異戊二烯的一種或多種，含氮單體的化學結構式分別如下式(II)所示：

式中，m為1-4的整數，Z為含氮官能團。

2.根據權利要求1所述的一種含氮多官能化液體橡膠聚合物，其特征在于，Z為具有以下化學結構式的基團中的任意一種或幾種的組合：

其中，

R₂、R₅分別獨立的為1至10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、芳烴基或烯丙基；

R₃、R₄分別獨立的為氫原子，或含有1至4個碳原子的直鏈或支鏈的烷基或芳香基；

R₆基團為氫原子，或含有1至10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、芳基、烯丙基或烷氧基中的一種；

Y為氮、氧、硫或硅的一種；

a、b、n為2-10的整數。

3.根據權利要求1所述的一種含氮多官能化液體橡膠聚合物，其特征在于，所述含氮單體通過以下方法制備得到：

(1)取仲胺化合物置于試劑瓶中，采用氧化鈣與除氧預處理后得到試劑A；

(2)取含氯烷烴基的苯乙烯衍生物置于非極性溶劑中，進行除氧除雜除阻聚劑的預處理后得到試劑B；

(3)在冰水浴環境下，將試劑A加入試劑B中，然后，在室溫下攪拌反應，靜置分層，得到上層清液并除去非極性溶劑后，即為目的產物；

其中，仲胺化合物選自以下化學結構式中的化合物的一種或幾種的混合：

含氯烷烴基的苯乙烯衍生物的化學結構式如下：

4.如權利要求1-3任一所述的一種含氮多官能化液體橡膠聚合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(一)在無水無氧的惰性氣體保護下，將有機溶劑置于反應瓶中，再依次加入含氮單體與二烯烴單體，同時，加入結構調節劑，接著加入引發劑，進行陰離子聚合反應，得到具有活性中心的聚合物分子鏈；

(二)聚合反應完成后，取出反應瓶并冷卻至室溫，加入含氮官能團終止劑進行終止反應，所得反應產物經負壓脫除揮發物后，即得到目的產物。

5.根據權利要求4所述的一種含氮多官能化液體橡膠聚合物的制備方法，其特征在于，步驟(一)中，所述的惰性氣體為氮氣或氬氣；所述的有機溶劑為正己烷、戊烷、環戊烷、環己烷、甲苯或四氫呋喃一種或幾種的組合。

6.根據權利要求4所述的一種含氮多官能化液體橡膠聚合物的制備方法，其特征在于，步驟(一)中，所述的結構調節劑為含氧結構調節劑苯甲醚、四氫呋喃、含氮結構調節劑或低聚的氧雜環戊烷基烷烴，其中，含氮結構調節劑為四甲基乙二胺、N,N-二甲基四氫糠胺或呋喃基丙烷中的一種或幾種的混合，低聚的氧雜環戊烷基烷烴為如下結構式：

低聚的氧雜環戊烷基烷烴聚合度為1～5。

7.根據權利要求4所述的一種含氮多官能化液體橡膠聚合物的制備方法，其特征在于，步驟(一)中，所述的引發劑為烷基鋰、堿金屬氨基化合物或萘鈉中的一種，其中，所述的烷基鋰為正丁基鋰、仲丁基鋰、叔丁基鋰或異丁基鋰中的一種或多種，所述的堿金屬氨基化合物為氨基鈉或者氨基鋰。

8.根據權利要求4所述的一種含氮多官能化液體橡膠聚合物的制備方法，其特征在于，步驟(二)中，反應產物中還加入防老劑，其用量為聚合單體質量用量的0.5-5％，所述的防老劑選自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6二叔丁基苯酚、2,2-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,6-二(辛硫甲基)鄰甲酚或三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯中的一種或多種。