[發明專利]一種支化丁基橡膠的制備方法

有效

• 申請號: 202110286402.2
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112961292B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 荊帥林;欒波;任學斌;趙永臣;牛淳良;高建文;王安迎
• 申請（專利權）人: 山東京博中聚新材料有限公司
• 主分類號: C08F285/00
• 分類號: C08F285/00;C08F210/12;C08F236/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊威

本發明提供了一種支化丁基橡膠的制備方法，包括以下步驟：a)將改性三元乙丙橡膠溶解在環己烷中，配制成膠液；b)將步驟a)得到的膠液與異單烯烴、二烯烴、稀釋劑混合，配制成反應物溶液；c)在步驟b)得到的反應物溶液中加入催化劑溶液，進行反應，得到支化丁基橡膠；所述催化劑溶液由路易斯酸、助催化劑和環己烷組成。與現有技術相比，本發明提供的制備方法采用淤漿聚合，以路易斯酸為引發劑，在反應體系中引入改性三元乙丙橡膠作為支化劑，制備出支化丁基橡膠；所述改性三元乙丙橡膠為長鏈支化劑，進一步制備得到的支化丁基橡膠分子量呈雙峰分布，拉伸強度等力學性能有明顯提高，從而有效改善了丁基橡膠的加工性能。

技術領域

本發明涉及丁基橡膠技術領域，更具體地說，是涉及一種支化丁基橡膠的制備方法。

背景技術

丁基橡膠由異丁烯與少量異戊二烯通過陽離子共聚合的方法來制備。在通用橡膠中，丁基橡膠具有最好的氣密性，是制造輪胎內胎、氣密層、硫化膠囊等不可替代的高分子材料，同時上述產品生產領域也是丁基橡膠目前最主要的應用領域，但丁基橡膠具有與通用橡膠相容性不好和因粘彈性差導致的加工性能差的缺點。

支化丁基橡膠產品是一種具有高分子質量的接枝結構和低分子質量的線形組分組成的雙峰分子量分布聚合物，因此具有獨特的三維網狀結構以及優良的粘彈性能，同時具有高的生膠強度和快的應力松弛速率，使丁基橡膠獲得了優異的加工性能。

文獻(H.C.Wang,K.W.Powers,J.V.Fusco,ACS Meeting,9-12.05.1989；EP-A 320263)報道的長鏈支化劑有鹽酸化苯乙烯-異戊二烯共聚物、氯化聚苯乙烯、聚異戊二烯或苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。鹽酸化苯乙烯-異戊二烯共聚物、氯化聚苯乙烯作為支化劑時，反應主催化劑為鋁氧烷類化合物。鋁氧烷類化合物制備技術要求較高，目前尚未在丁基橡膠聚合領域應用。聚異戊二烯無法在氯甲烷中分散，無法有效參與丁基聚合反應。苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物可以起到支化劑作用，但因苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物與丁基橡膠的相容性較差，未反應的苯乙烯-異戊二烯共聚物在丁基橡膠中出現團聚的現象，影響產品質量。

三元乙丙橡膠作為一種通用橡膠，主要鏈結構單元為乙烯和丙烯單元，含有少量共聚單體，共聚單體的殘留雙鍵可以作為接枝反應活性點，但三元乙丙橡膠無法在淤漿聚合體系中分散，導致其無法在淤漿法制備丁基橡膠時使用。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種支化丁基橡膠的制備方法，本發明提供的制備方法采用淤漿聚合，以路易斯酸為引發劑，在反應體系中引入改性三元乙丙橡膠，成功制備出支化丁基橡膠，從而改善了丁基橡膠的加工性能。

本發明提供了一種支化丁基橡膠的制備方法，包括以下步驟：

a)將改性三元乙丙橡膠溶解在環己烷中，配制成膠液；

b)將步驟a)得到的膠液與異單烯烴、二烯烴、稀釋劑混合，配制成反應物溶液；

c)在步驟b)得到的反應物溶液中加入催化劑溶液，進行反應，得到支化丁基橡膠；所述催化劑溶液由路易斯酸、助催化劑和環己烷組成。

優選的，步驟a)中所述改性三元乙丙橡膠選自馬來酸酐改性三元乙丙橡膠、環氧化三元乙丙橡膠、溴化三元乙丙橡膠、氯化三元乙丙橡膠和磺化三元乙丙橡膠中一種或多種。

優選的，步驟a)中所述改性三元乙丙橡膠的第三共聚單體為5-亞乙基-2-降冰片烯、雙環戊二烯、1,4-己二烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、丁二烯、己二烯和辛二烯的一種或多種。

優選的，步驟b)中所述異單烯烴的碳原子數為4～16個；

所述二烯烴為共軛二烯烴；所述共軛二烯烴的碳原子數為4～14個；

所述稀釋劑為氯甲烷。

優選的，步驟b)中所述膠液中的改性三元乙丙橡膠占所述異單烯烴質量的0.5％～1.5％；