[發(fā)明專利]一種含氮多官能化液體橡膠聚合物及其制備和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010696323.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN111748056A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐國(guó)梁;王優(yōu);夏斌;王小榮;范汝良;謝治國(guó);劉軍;董棟;張寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彤程化學(xué)（中國(guó)）有限公司;同濟(jì)大學(xué);彤程新材料集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F236/08
• 分類號(hào): 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(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發(fā)明涉及一種含氮多官能化液體橡膠聚合物及其制備和應(yīng)用，其由二烯烴單體與含氮單體反應(yīng)聚合生成共聚物后，再接入含氮官能團(tuán)終止劑終止聚合反應(yīng)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。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明聚合物具有較多官能度的特點(diǎn)，以及分子量可控及可以合成多官能化液體橡膠，因此可用在在橡膠輪胎領(lǐng)域內(nèi)如橡膠偶聯(lián)劑以及加工用作基體膠料制備高性能橡膠，對(duì)合成的新型含氮官能化聚合物用作炭黑鍵合劑進(jìn)行NR/炭黑體系混膠，并對(duì)膠料進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明樣品具有良好的拉伸性能以及抗?jié)窕阅堋?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高性能合成橡膠技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含氮多官能化液體橡膠聚合物及其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)

橡膠材料的主要組成部分為高彈性橡膠聚合物以及增強(qiáng)填料組成，其中填料在橡膠內(nèi)的分散不是均一的，而分散不好的顆粒則更會(huì)對(duì)橡膠產(chǎn)生不良影響，如在輪胎材料中其滾阻與濕滑性能都會(huì)有所下降。填料的分散性主要與填料間的相互作用以及填料與聚合物之間的相互作用有關(guān)，因此可以通過改善這些相互作用來提高填料的分散性。提高填料與基體聚合物之間的相互作用，有效的方法是通過合成官能化橡膠類聚合物來制備高性能橡膠的，將帶有官能團(tuán)的橡膠聚合物彈性體與所用填料進(jìn)行混膠，或者是作為一種低分子量的液體橡膠偶聯(lián)劑加入混膠配方中，可以使填料顆粒與膠體的相互作用加強(qiáng)，增加填料顆粒在橡膠基質(zhì)中的相容性，即可以減少橡膠組合物的遲滯，從而使橡膠產(chǎn)品有著更少的熱量產(chǎn)生和提高滾動(dòng)阻力的性能，同時(shí)由于官能團(tuán)的加入，在一定程度上也會(huì)使輪胎制品的抗?jié)窕阅苡兄欢ǖ奶岣摺?/p>

美國(guó)專利US6670471公開了一種由功能化苯乙烯單體和另一個(gè)共軛二烯烴組成的橡膠聚合物的合成方法，其功能化苯乙烯的結(jié)構(gòu)式如下：

其中R代表含1至10個(gè)碳原子的烷基或氫原子，且其中R¹和R²可相同或不同，并代表氫原子或選自下組的基團(tuán)：

其中R³基團(tuán)可以相同或不同，并且代表具有1至約10個(gè)碳原子的烷基，芳基，烯丙基和結(jié)構(gòu)式—(CH₂)_y—O—(CH₂)_z—CH₃的烷氧基，其中Z代表含氮雜環(huán)化合物，其中R⁴代表選自含1至約10個(gè)碳原子的烷基，芳基和烯丙基的成員，其中n，X，y和Z代表1至10整數(shù)，R¹和R²不能同時(shí)為氫原子。該發(fā)明的官能化單體提高了橡膠與通常用于橡膠化合物(如炭黑和二氧化硅)的填料類型的相容性，從而實(shí)現(xiàn)了聚合物性能的改善。

中國(guó)專利申請(qǐng)CN108017757B公開了一種硅烷偶聯(lián)劑改性鏈中官能化溶聚丁苯橡膠的合成方法，包括以下步驟：(1)氬氣保護(hù)下,在烴類溶劑中加入丁二烯與苯乙烯，丁二烯與苯乙烯的質(zhì)量比為1：9-5：5，加入有機(jī)鋰殺雜并作為引發(fā)劑；加入占體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為60-40×10^-6的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，40℃-80℃下進(jìn)行丁二烯和苯乙烯的無(wú)規(guī)共聚合；(2)當(dāng)共聚反應(yīng)轉(zhuǎn)化率接近100％后，在未終止的活化的溶聚丁苯橡膠的烴類溶液中加入有機(jī)鋰,保持40℃-80℃反應(yīng)5-30分鐘，得到膠液；(3)在膠液中加入硅烷偶聯(lián)劑，保持40℃-80℃反應(yīng)30-120分鐘，反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)水終止加入抗氧劑，出料，所述膠液經(jīng)濕法凝聚、干燥得到支化型鏈中官能化溶聚丁苯橡膠；硅烷偶聯(lián)劑的物質(zhì)的量為有機(jī)鋰物質(zhì)的量的80％-200％；抗氧劑的用量為單體w.t.％總量的0.5-5％。