本发明专利技术涉及聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)无规共聚物制备方法，采用六氢吡啶为第三组分，通过正离子共聚合成功合成出了聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)无规共聚物；拥有较好的分子量和分子量分布。本发明专利技术提供了一种合成聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)无规共聚物的方法，该合成方法适用于淤浆法和溶液法制备聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)无规共聚物。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)无规共聚物制备方法，采用六氢吡啶为第三组分，通过正离子共聚合成功合成出了聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)无规共聚物；拥有较好的分子量和分子量分布。本专利技术提供了一种合成聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)无规共聚物的方法，该合成方法适用于淤浆法和溶液法制备聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)无规共聚物。【专利说明】聚(异丁稀-CO-对甲基苯乙稀)无规共聚物制备方法
本专利技术涉及高分子共聚物的合成方法，更具体地说，涉及以六氢吡啶作为正离子共聚合的第三组分，改善正离子活性中心的稳定性，控制反应速度，制备高分子量和窄分子量分布的聚(异丁烯-CO-对甲基苯乙烯)无规共聚物的方法。
技术介绍
传统丁基橡胶(IIR)具有优异的气密性、较低的玻璃化温度、优异的阻尼和耐老化性能，在汽车、生物医药等领域有着广泛的应用，但是传统丁基橡胶有很多不足，传统丁基橡胶与其他橡胶的相容性较差，不利于与其他橡胶共混混炼，而且分子链含有不饱和的双键，在橡胶后期加工过程中容易交联，产生焦烧。聚(异丁烯-CO-对甲基苯乙烯)共聚物是一种异丁烯基聚合物(聚合物中异丁烯结构单元含量>90%)，拥有与丁基橡胶相似的气密性和阻尼性，但是共聚采用对甲基苯乙烯取代传统丁基橡胶中的异戊二烯，合成聚合物分子链为全饱和结构。所以聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)拥有接近乙丙橡胶的耐热氧老化性能、耐臭 氧性、抗疲劳性和耐磨性，比传统的丁基橡胶性能更加优异。聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)共聚物应用范围广泛在汽车轮胎中并用可以提高轮胎的动态性能，降低滚动阻力和提高抗湿滑性，还包括减震材料，轮胎气密层、输送带和橡胶软管等方面。US5430118A和US5162445A中详细的阐述了采用三氯化铝和烷基铝作为引发体系在-80~-100°C合成了聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)共聚物。文献中引发剂是采用直接添加的方式加入反应体系中，没有通过陈化，引发体系的活性难以控制，并且引发剂只选用了三氯化铝和二氯乙基铝。在专利US5430118A和US5162445A中溶液法合成聚合物所用溶剂是氯甲烷和己烷体积比是6/4。胶液粘度大，反应传热差，胶液挂壁现象严重，合成生产周期短。而且在文献中没有添加第三组分，聚合反应温度较低，能耗较大，分子量分布都大于2。CN1568335A中详细的阐述了采用了卤化锆和卤化铪及有机酰氯条件下合成了异烯烃共聚物。文献中引发剂配置方法复杂，需要在_40°C条件下，氯化锆和有机酰氯在氯甲烷中陈化，搅拌4个小时。
技术实现思路
本专利技术的目的克服目前技术的不足，将六氢吡啶作为正离子共聚合的第三组分，稳定正离子活性中心，控制反应速度，提高聚合物分子量，减小分子量分布，得到较好的聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)共聚物。具体技术方案为: 聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)无规共聚物制备方法，其特征在于:在-60~-100°C条件下采用主引发剂和共引发剂陈化络合为引发体系，加入六氢吡啶为第三组分，以异丁烯和对甲基苯乙烯为原料，在氯甲烷和己烷混合溶剂中，通过正离子聚合制备聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)无规共聚物；优选的，六氢吡啶在正离子聚合体系中浓度为2X10_3~2X10_4 mol/L，与引发剂比例是 0.5-2.0 ； 优选的，氯甲烷和己烷体积比在4/6~2/8 ； 优选的，体系单体浓度在15wt%-28wt%,聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)无规共聚物中对甲基苯乙烯含量在l-20wt% ； 优选的，六氢吡啶作为正离子聚合的第三组分，有两种添加方式，方式1:通过单体进料时，随单体物料加入聚合釜；方式2:与主引发剂和共引发剂组成引发体系，共同陈化，随引发剂体系加入聚合釜； 优选的，方式I制备共聚物方法: (1)聚合釜进料:在-60~-100°C条件下，向反应釜中加入一定质量的氯甲烷、异丁烯单体，对甲基苯乙烯和己烷混合液，和六氢吡啶，混合均匀； (2)引发剂体系配置:共引发剂和主引发剂充分混合并用己烷稀释，在低温陈化5_20min ； (3)聚合物合 成:在-60~-100°C条件下，将引发剂体系逐滴加入聚合釜中，合成聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)无规共聚物；。优选的，方式2制备共聚物方法: (1)聚合釜进料:在-60~-100°C条件下，向反应釜中加入一定质量的氯甲烷、异丁烯单体，对甲基苯乙烯和己烷混合液，混合均匀； (2)引发剂体系配置:共引发剂和主引发剂充分混合并用己烷稀释，再加入一定量的六氢吡唆，在低温陈化5-20min ； (3)聚合物合成:在-60~-100°C条件下，将引发剂体系逐滴加入聚合釜中，合成聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)无规共聚物 优选的，聚(异丁烯-Co-对甲基苯乙烯)无规共聚物的数均分子量在50，000-500, 000g/mol，分子量分布在 1.3-3.0 ； 优选的，异丁烯和对甲基苯乙烯单体转化率在60-90% ； 优选的，共引发剂是烷基氯化铝、四氯化钛其中之一；主引发剂是水，HCl气体，二枯基氯(00:)，2-氯-2，4，4-三甲基戊烷(TMPCL)其中之一，主引发剂和共引发剂陈化时间是5_20min ； 优选的，烷基氯化铝是二氯乙基铝，三氯三乙基二铝； 优选的，通过这种方法合成聚(异丁烯-CO-对甲基苯乙烯)无规共聚物，异丁烯结构单元含量范围是80_99wt% ； 优选的，溶剂体系是己烷和氯甲烷混合液，混合体积比例是1/100~100/1。【专利附图】【附图说明】图1:实施例1，2，3样品GPC谱图对比。【具体实施方式】下面列举10个实施例，对本专利技术加以进一步说明，本专利技术不只限于这个实施例。实施例1，2，3是一个对比试验，通过对比实验表明六氢吡啶可以提高聚合物分子量，减小分子量分布。六氢吡啶加入方式2要比方式I略好一些，测试方式是GPC谱图。实施例1 在一 80°C条件下，向聚合釜中加入450g氯甲烷、340g异丁烯和690g对甲基苯乙烯和己烷混合液(其中对甲基苯乙烯20g)，充分混合(氯甲烷:己烷的体积比为1:2，单体浓度为24.3wt%)，取lml2-氯-2，4，4-三甲基戊烷TMPCl (0.4M)和IOml四氯化钛(0.4M)混合配置成引发体系(主引发剂与共引发剂摩尔比为1:10)，再加入100mL己烷稀释(引发剂体系中主引发剂浓度:0.004mol/L)，低温陈化15min。将稀释陈化好的引发剂体系逐滴加入聚合釜中引发聚合，聚合30min后，加入20ml预冷甲醇终止反应，闪蒸干燥。实施例2 在-80°C条件下，向聚合釜中加入450g氯甲烷、340g异丁烯和690g对甲基苯乙烯和己烷混合液(其中对甲基苯乙烯20g)，充分混合(氯甲烷:己烷的体积比为1:2，单体浓度为24.3wt%)，取 lml2-氯 _2，4，4-三甲基戊烷 TMPCl (0.4M)，IOml 四氯化钛(0.4M)和 Iml 六氢吡啶(0.4M)混合配置成引发体系(主引发剂:共引发剂:六氢吡啶摩尔比为1:10:1)，再加入100mL己烷稀释(引发剂体系中主引发剂浓度:0.004mol/L，六氢吡啶浓度:0.004mol/L)，低温陈化15min。本文档来自技高网...
【技术保护点】
聚(异丁烯‑co‑对甲基苯乙烯)无规共聚物制备方法，其特征在于：在‑60～‑100℃条件下采用主引发剂和共引发剂陈化络合为引发体系，加入六氢吡啶为第三组分，以异丁烯和对甲基苯乙烯为原料，在氯甲烷和己烷混合溶剂中，通过正离子聚合制备聚(异丁烯‑co‑对甲基苯乙烯)无规共聚物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭文莉，杨珂，伍一波，李树新，商育伟，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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