一种单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物和一种硫化橡胶及其应用制造技术

技术编号:14861313 阅读:92 留言:0更新日期:2017-03-19 14:22
本发明专利技术公开了一种单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物及其应用和由其形成的硫化橡胶,该组合物含有线形共聚物和偶联共聚物,所述线形共聚物的结构为SB-PS,其中SB为含有由单乙烯基芳烃和共轭二烯烃形成的无规共聚段,PS为由单乙烯基芳烃形成的均聚段,所述偶联共聚物是将部分所述线形共聚物偶联而形成的。由该共聚物组合物形成的硫化橡胶在低温和室温下均具有良好的阻尼性能,同时还具有较好的力学性能,适于作为阻尼材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物,本专利技术还涉及一种由所述单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物形成的硫化橡胶,本专利技术进一步涉及所述单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物以及所述硫化橡胶作为阻尼材料的应用。
技术介绍
随着科技和现代工业的发展,噪声污染已成为世界性难题。同时,随着环境意识的增强,人们对声音环境的要求也越来越高。吸声降噪逐渐演变成为一个有关高科技、环境以及人类协调发展乃至现代军事武器都亟需解决的重要课题,如安静潜艇的“声隐身”技术,列车高速化所产生的噪声与振动的吸收和隔离等。而作为一项工程技术,吸声降噪的发展有赖于新型吸声材料的专利技术、创造和应用。丁苯橡胶(SBR)是最大的通用橡胶品种,具有耐磨、耐自然老化、耐臭氧、耐水、气密性及均一性好等优点。SBR具有较好的加工性能和吸声性能,同时还有一定的强度和较宽的温度稳定性,作为吸声材料已经得到一定的应用。CN102558465A公开了一种生产溶聚丁苯橡胶的聚合方法,该方法包括:(1)将反应所需的惰性烃类溶剂、丁二烯、及非必须的结构调节剂加入反应器中,然后加入有效量的有机锂引发剂,在引发剂存在下进行A段聚合,使A段聚合转化率达到97-100%,其中,丁二烯与反应总单体的加入重量比为10-70%,优选为10-60%,更优选为20-50%;(2)加入丁二烯、苯乙烯、结构调节剂进行B段聚合,其中,丁二烯与苯乙烯单体的加入重量比为40:60-80:20,优选为50:50-70:30;(3)待B段转化率达到100%后加入偶联剂进行偶联反应,偶联反应结束后;(4)终止反应。由该方法制备的橡胶硫化后,损耗因子tanδ≥0.3的温度范围约为-45℃至0℃,因此,该材料的高阻尼值的有效功能区主要集中在低温区域,室温以上的阻尼值偏低,影响产品在室温下作为阻尼减震材料的应用。王沛等(材料工程,2009,S1:192-195)采用乙氧基乙基吗啉(EOEM)制备了具有高乙烯基含量的丁苯橡胶阻尼材料,其产品损耗因子可达0.9。但是,由该方法制备的橡胶损耗因子tanδ≥0.3的温度范围约为-1℃至23℃,低温区的阻尼值偏低,影响产品在低温地区作为阻尼减震材料的应用。王雪等(弹性体,2009,6:35-37)采用溶液共凝聚法制备SSBR/IIR阻尼材料,该材料的最大损耗因子可达0.8以上。由该方法合成的橡胶材料损耗因子tanδ≥0.3的温度范围约为-25℃至-4℃,室温以上的阻尼值偏低,影响产品在室温下作为阻尼减震材料的应用。因此,亟需开发一种在低温和室温下都具有优异阻尼性能,同时还具有较好的力学性能的新型溶聚丁苯橡胶材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的丁苯橡胶很难在低温和室温(或接近室温)下均显示出优异的阻尼性能的不足,提供一种在低温和室温(或接近室温)下均具有优异的阻尼性能,同时还具有较好的力学性能的材料。根据本专利技术的第一个方面,本专利技术提供了一种单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物,该组合物含有线形共聚物和偶联共聚物,以该组合物的总量为基准,所述线形共聚物的含量为30-80重量%,所述偶联共聚物的含量为20-70重量%;所述线形共聚物具有式I所示的结构:SB-PS(式I)式I中,SB为由单乙烯基芳烃和共轭二烯烃形成的无规共聚段,PS为由单乙烯基芳烃形成的均聚段;以所述线形共聚物的总量为基准,所述无规共聚段的含量为90-96重量%,所述均聚段的含量为4-10重量%,由单乙烯基芳烃形成的结构单元的含量为20-45重量%,由共轭二烯烃形成的结构单元的含量为55-80重量%;所述线形共聚物的数均分子量为1×105-5×105;所述偶联共聚物是将具有式I所示结构的线形共聚物用偶联剂进行偶联而形成的。根据本专利技术的第二个方面,本专利技术提供了一种硫化橡胶,该硫化橡胶是将本专利技术提供的单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物硫化而形成的。根据本专利技术的第三个方面,本专利技术提供了所述单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物或者所述硫化橡胶作为阻尼材料的应用。将本专利技术提供的单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物硫化而形成的硫化橡胶,tanδ>0.3的温度范围宽,在低温和室温(或接近室温)下均显示出优异的阻尼性能。并且,将本专利技术提供的单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物硫化而形成的硫化橡胶还具有较好的力学性能。具体实施方式根据本专利技术的第一个方面,本专利技术提供了一种单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物,该组合物含有线形共聚物和偶联共聚物。所述线形共聚物具有式I所示的结构:SB-PS(式I)式I中,SB为由单乙烯基芳烃和共轭二烯烃形成的无规共聚段,PS为由单乙烯基芳烃形成的均聚段。所述无规共聚段中,基本不含有嵌段苯乙烯链段。本文中,“基本不含有嵌段苯乙烯链段”表示嵌段苯乙烯链段的含量为0.5重量%以下。所述嵌段苯乙烯链段是指链段中的单体单元由苯乙烯形成,且该链段的单体单元数为4以上。以所述线形共聚物的总量为基准,所述无规共聚段的含量为90-96重量%,所述均聚段的含量为4-10重量%。所述线形共聚物中,由单乙烯基芳烃形成的结构单元的含量为20-45重量%,由共轭二烯烃形成的结构单元的含量为55-80重量%。优选地,所述线形共聚物中,由单乙烯基芳烃形成的结构单元的含量为25-40重量%,由共轭二烯烃形成的结构单元的含量为60-75重量%。进一步优选地,所述线形共聚物中,由单乙烯基芳烃形成的结构单元的含量为26-35重量%,由共轭二烯烃形成的结构单元的含量为65-74重量%。所述线形共聚物的分子量可以根据该共聚物组合物的具体使用场合进行选择。在该共聚物组合物作为橡胶使用时,所述线形共聚物的数均分子量(Mn)一般为1×105-5×105,优选为1.1×105-1.5×105。所述线形共聚物的分子量分布指数(Mw/Mn)优选为1.1-2.5,更优选为1.2-1.8。所述数均分子量和所述分子量分布指数采用凝胶渗透色谱法(即,GPC),并以窄分布聚苯乙烯作为标准物测定。从进一步提高由该共聚物组合物形成的硫化橡胶的阻尼性能的角度出发,以所述线形共聚物的总量为基准,作为侧基的乙烯基的含量优选为15-65重量%,更优选为20-65重量%。所述作为侧基的乙烯基是共轭二烯烃以1,2-聚合方式形成的乙烯基。所述偶联共聚物是将具有式I所示结构的线形共聚物用偶联剂进行偶联而形成的。所述偶联剂可以为常规选择。一般地,所述偶联剂可以为二乙烯基苯、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、四乙烯基硅烷、四氯甲烷、四氯硅烷、四氯化硅、四氯化锡、己二酸二乙酯、己二酸二甲酯和对苯二甲酸二甲酯中的一种或两种以上。优选地,所述偶联剂为二乙烯基苯、四氯化硅和四氯化锡中的一种或两种以上。更优选地,所述偶联剂为四氯化硅和/或四氯化锡。进一步优选地,所述偶联剂为四氯化锡。根据本专利技术的共聚物组合物,以该组合物的总量为基准,所述线形共聚物的含量为30-80本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种单乙烯基芳烃‑共轭二烯烃共聚物组合物,该组合物含有线形共聚物和偶联共聚物,以该组合物的总量为基准,所述线形共聚物的含量为30‑80重量%,所述偶联共聚物的含量为20‑70重量%;所述线形共聚物具有式I所示的结构:SB‑PS       (式I)式I中,SB为由单乙烯基芳烃和共轭二烯烃形成的无规共聚段,PS为由单乙烯基芳烃形成的均聚段;以所述线形共聚物的总量为基准,所述无规共聚段的含量为90‑96重量%,所述均聚段的含量为4‑10重量%,由单乙烯基芳烃形成的结构单元的含量为20‑45重量%,由共轭二烯烃形成的结构单元的含量为55‑80重量%;所述线形共聚物的数均分子量为1×105‑5×105;所述偶联共聚物是将具有式I所示结构的线形共聚物用偶联剂进行偶联而形成的。

【技术特征摘要】
1.一种单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物组合物,该组合物含有线形共
聚物和偶联共聚物,以该组合物的总量为基准,所述线形共聚物的含量为
30-80重量%,所述偶联共聚物的含量为20-70重量%;
所述线形共聚物具有式I所示的结构:
SB-PS(式I)
式I中,SB为由单乙烯基芳烃和共轭二烯烃形成的无规共聚段,PS为
由单乙烯基芳烃形成的均聚段;以所述线形共聚物的总量为基准,所述无规
共聚段的含量为90-96重量%,所述均聚段的含量为4-10重量%,由单乙烯
基芳烃形成的结构单元的含量为20-45重量%,由共轭二烯烃形成的结构单
元的含量为55-80重量%;所述线形共聚物的数均分子量为1×105-5×105;
所述偶联共聚物是将具有式I所示结构的线形共聚物用偶联剂进行偶联
而形成的。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,以所述线形共聚物的总量为
基准,由单乙烯基芳烃形成的结构单元的含量为25-40重量%,由共轭二烯
烃形成的结构单元的含量为60-75重量%。
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,以所述线形共聚物的总
量为基准,作为侧基的乙烯基的含量为15-65重量%,优选为20-65重量%。
4.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,以该组合物的总量为基
准,所述线形共聚物的含量为40-60重量%,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:康新贺徐林李传清王妮妮刘辉孙文娟于国柱
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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