一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法技术

本发明专利技术公开了一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法，属于阻尼橡胶制备技术领域。本发明专利技术包括以下步骤：①将溶剂和单体均匀搅拌，制成反应混合物，加入有机锂引发剂，在20-130℃条件下引发聚合反应；②引发聚合反应后1～60分钟后，加入调节剂；③引发聚合反应后10～160分钟后，加入偶联剂，所述偶联剂在加入调节剂之后加入；④加入终止剂异丙醇终止反应，干燥得到生胶；⑤对生胶进行塑炼制备混炼胶，混炼胶硫化后得到宽温域阻尼橡胶。本发明专利技术采用活性负离子聚合技术，通过延时加入调节剂的方法，制备具有渐变嵌段结构的苯乙烯-异戊二烯橡胶，拓宽橡胶的阻尼温域，克服均聚物和无规共聚物阻尼温域窄的缺点，以满足生产实际对阻尼性能的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻尼橡胶制备方法，具体涉及一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法。
技术介绍
目前，振动和噪声是危害社会、影响生产和经济发展的二大公害，而采用阻尼材料是减振降噪最有效的手段之一。高分子材料由于本身具有粘弹性，能够吸收振动机械能和声能，并将它们转变为热能而耗散掉，从而达到减振降噪的目的，成为新型的阻尼材料。在阻尼高分子材料中，橡胶扮演着重要的角色。这主要是由于橡胶具有以下优点：弹性模量小，隔离振动性能优越；是典型粘弹体，具有明显的滞后现象，吸声防振十分有效；通过不同的配方和与其它聚合物配合容易调节阻尼性能；同时还具有体积小、重量轻，易加工等特点。高分子材料阻尼效果强烈地依赖于温度和频率，只有在玻璃化温度(Tg)转变区内能量损耗才会出现极大值。由于均聚物和无规共聚物的Tg转变区只有20～30℃，而实际应用阻尼温域至少在60～80℃之间，单一聚合物很难满足需要，为拓宽阻尼温度区域，主要采用物理和化学方法实现，如：(1)共聚、共混；(2)填充、增塑等；(3)制备互穿聚合物网络(IPN)。其中化学共聚方法可以进行分子结构设计，可满足不同领域的技术需求，显示出明显的优势。根据基团贡献分析理论，若高分子链中含有极性、位阻较大的基团，并且数量越多越密集，材料的阻尼能力越好。在众多的橡胶中，溶聚丁苯橡胶(SSBR)具有耐磨、耐寒、生热低、回弹性高、压力不敏感、易加工等优点，成为制备阻尼r>材料的主要原料之一，但常见的SSBR为无规共聚型，侧基数量较少，导致阻尼温域范围窄，阻尼性能不高。
技术实现思路
本专利技术针对以上提出的现有阻尼橡胶阻尼温域范围窄、阻尼性能不高的问题，而研究设计一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法。本专利技术采用的技术手段如下：一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法，包括以下步骤：①溶剂和单体加入到反应器中，搅拌成均匀溶液，加入有机锂引发剂，在20-130℃条件下引发聚合反应，所述反应混合物中单体的重量百分比为5-50％，优选单体的重量百分比为10-20％；②引发聚合反应后1-60分钟后，加入调节剂，优选加入时间为引发聚合反应后5-10分钟；②发聚合反应后10-160分钟后，加入偶联剂，偶联反应30～120分钟，所述偶联剂在加入调节剂之后加入，优选加入时间为引发聚合反应后40-60分钟，优先偶联反应时间45～60分钟；④加入终止剂异丙醇终止反应，胶液经水蒸气凝聚后，干燥得到生胶，可在110℃开炼机上干燥；⑤在开炼机上对生胶进行塑炼，加入硫化机、活化剂、促进剂、润滑剂、增强剂，制备混炼胶，混炼胶硫化后得到宽温域阻尼橡胶；所述调节剂与有机锂引发剂的摩尔比为5.0～60.0，优选摩尔比为5.0～10.0；所述偶联剂与有机锂引发剂的摩尔比为0.1～2.0，优选摩尔比为0.5～1.0。进一步地，所述溶剂为烃类溶剂，所述烃类溶剂为环己烷、正己烷、正戊烷、正庚烷、正辛烷、苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、抽余油中的一种或两种以上，优选为环己烷和正己烷中的一种或两种。进一步地，所述单体为单乙烯基芳烃和共轭二烯烃，所述单乙烯基芳烃为碳原子数为1-10的直链或支链烷基取代苯乙烯，所述共轭二烯烃为碳原子数为4-12的共轭二烯烃。进一步地，所述单乙烯基芳烃为苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯中的一种或两种以上，优选为苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯；所述共轭二烯烃为1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、异戊二烯中的一种或两种以上，优选为丁二烯和/或异戊二烯。进一步地，所述有机锂引发剂为能够引发所述单乙烯基芳烃和共轭二烯烃聚合的含锂引发剂。进一步地，所述有机锂引发剂为甲基锂、乙基锂、丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、戊基锂、己基锂、环己基锂、叔辛基锂、苯基锂、甲基苯基锂、4-丁基苯基锂、2-萘基锂中的一种或两种以上，优选为正丁基锂。进一步地，所述调节剂为能够调节所述单乙烯基芳烃和共轭二烯烃聚合物微观结构的有机化合物。进一步地，所述调节剂为二丁醚、二氧六环、冠醚、R1OCH2CH2OR2、R1OCH2CH2OCH2CH2OR2、四氢呋喃(THF)或具有通式的取代四氢呋喃，其中：R为碳原子数为1-10的烷基，如乙基四氢糠基醚(ETE)、丙基四氢糠基醚；R1和R2为碳原子数为1-6的烷基，R1和R2可以相同或不同，以R1和R2不同为佳，如对称的醚类，二乙二醇二丁醚；不对称的醚类，乙二醇乙基叔丁基醚、乙二醇甲基叔丁基醚。进一步地，所述偶联剂为能够与负离子活性端基反应的含多官能团的含锡化合物。进一步地，所述偶联剂为甲基三氯化锡、二甲基二氯化锡、四氯化锡、乙基三氯化锡、二乙基二氯化锡、二丁基二氯化锡、辛基三氯化锡、二辛基二氯化锡、四氟化锡、二甲基二溴化锡、四溴化锡、辛基三溴化锡中的一种或两种以上，优选为四氯化锡。与现有技术比较，本专利技术所述的一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法采用活性负离子聚合技术，通过延时加入调节剂的方法，制备具有渐变嵌段结构的苯乙烯-异戊二烯橡胶，拓宽橡胶的阻尼温域，克服均聚物和无规共聚物阻尼温域窄的缺点，以满足生产实际对阻尼性能的要求。附图说明图1是本专利技术实施例1-6的tanδ-温度图。图2是本专利技术实施例7-9的tanδ-温度图。图3是本专利技术实施例10的tanδ-温度图。图4是本专利技术实施例11-16的tanδ-温度图。图5是本专利技术实施例17-18的tanδ-温度图。图6是本专利技术实施例19-20与实施例1的tanδ-温度图。图7是本专利技术实施例21-25的tanδ-温度图。图中：横坐标为温度(℃)，纵坐标为tanδ(力学损耗角正切)。具体实施方式实施例1-6生胶的制备聚合反应的实施在5升不锈钢反应釜内进行。首先按顺序分别加入2000g溶剂环己烷、120g苯乙烯(St)、280g异戊二烯(Ip)(单体重量比为St/Ip＝30/70)和不同含量的调节剂THF，THF的具体加入量见表1。开启搅拌混合均匀，开启水浴加热，预热至温度50℃，除杂后根据设计的分子量加入一定量的正丁基锂引发反应，聚合反应完成后加入偶联剂四氯化锡进行偶联，偶联反应1小时后加入终止剂异丙醇进行终止反应，胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：①将溶剂和单体加入到反应器中，搅拌成均匀溶液，加入有机锂引发剂，在20‑130℃条件下引发聚合反应，所述反应混合物中单体的重量百分比为5‑50％；②引发聚合反应后1～60分钟后，加入调节剂；③引发聚合反应后10～160分钟后，加入偶联剂，偶联反应30～120分钟，所述偶联剂在加入调节剂之后加入；④加入终止剂异丙醇终止反应，胶液经水蒸气凝聚后，干燥得到生胶；⑤在开炼机上对生胶进行塑炼，加入硫化机、活化剂、促进剂、润滑剂、增强剂，制备混炼胶，混炼胶硫化后得到宽温域阻尼橡胶；所述调节剂与有机锂引发剂的摩尔比为5.0～60.0，所述偶联剂与有机锂引发剂的摩尔比为0.1～2.0。

【技术特征摘要】
2014.12.31 CN 20141085460761.一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法，其特征
在于，包括以下步骤：
①将溶剂和单体加入到反应器中，搅拌成均匀溶液，加入有机锂引发剂，
在20-130℃条件下引发聚合反应，所述反应混合物中单体的重量百分比为
5-50％；
②引发聚合反应后1～60分钟后，加入调节剂；
③引发聚合反应后10～160分钟后，加入偶联剂，偶联反应30～120分钟，
所述偶联剂在加入调节剂之后加入；
④加入终止剂异丙醇终止反应，胶液经水蒸气凝聚后，干燥得到生胶；
⑤在开炼机上对生胶进行塑炼，加入硫化机、活化剂、促进剂、润滑剂、
增强剂，制备混炼胶，混炼胶硫化后得到宽温域阻尼橡胶；
所述调节剂与有机锂引发剂的摩尔比为5.0～60.0，所述偶联剂与有机锂引发
剂的摩尔比为0.1～2.0。
2.根据权利要求1所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡
胶的方法，其特征在于，所述溶剂为烃类溶剂，所述烃类溶剂为环己烷、正己
烷、正戊烷、正庚烷、正辛烷、苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二
甲苯中、抽余油的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡
胶的方法，其特征在于，所述单体为单乙烯基芳烃和共轭二烯烃，所述单乙烯
基芳烃为碳原子数为1～10的直链或支链烷基取代苯乙烯，所述共轭二烯烃为碳
原子数为4～12的共轭二烯烃。
4.根据权利要求3所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡
胶的方法，其特征在于，所述单乙烯基芳烃为苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基
苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯中的一种或两种以上；所
述共...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖明义，徐晓川，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21