一种碳纳米管改性的异丁烯与烷基苯乙烯聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种碳纳米管改性的异丁烯与烷基苯乙烯聚合物及其制备方法，引发剂分次加入，反应稳定、可控，且发生聚合的反应温度较宽，可在-30～-100℃下反应；聚合物中添加了碳纳米管，改善了聚合物的力学性能，在聚合物改性领域中应用更广泛；聚合物合成过程中添加了亲核试剂六氢吡啶，使得聚合物在分子量分布更窄，加工性能更优；所得聚合物为一种全新的材料，耐磨耗性能优异，抗老化性能较好，聚合物分子量达到50,000～150,000，分子量分布1.5～3.0，共聚物中烷基苯乙烯摩尔百分含量大于3％，硫化胶拉伸强度≥16.5MPa，磨耗强度I≤0.135cm

Isobutene and alkyl styrene polymer modified by carbon nanotube and preparation method thereof

The invention provides a carbon nanotube modified alkyl isobutylene and styrene polymer and its preparation method, initiator addition reaction, stable and controllable, and the reaction temperature of polymerization is wide, reflected in -30 ~ -100 DEG C; polymer added to carbon nanotubes, improve the mechanical properties of the polymer in the the polymer is more widely used in the field of polymer synthesis; process to add a nucleophilic reagent six hydrogen pyridine, the polymer in the narrower molecular weight distribution, better processing performance; the polymer as a new material, excellent abrasion resistance, good anti aging properties, polymer molecular weight reached 50000 ~ 150000, molecular the amount of the distribution of 1.5 ~ 3, the copolymer of alkyl styrene molar content greater than 3%, the tensile strength is more than 16.5MPa, the wear resistance of I is less than or equal to 0.135cm

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管改性的异丁烯与烷基苯乙烯聚合物及其制备方法
本专利技术涉及一种碳纳米管改性的异丁烯与烷基苯乙烯聚合物及其制备方法，具体是一种利用溶液法制备异丁烯与烷基苯乙烯聚合物的方法。
技术介绍
丁基橡胶(IIR)由异丁烯与异戊二烯在催化剂作用下进行阳离子聚合反应合成，气密性比天胶好8倍，主要用于生产汽车轮胎内胎、硫化胶囊和水胎；是世界上第四大合成橡胶胶种。随着人们越来越多地关注汽车轮胎的质量、安全性和使用温度，丁基橡胶许多性能(包括耐热、氧、臭氧老化和耐压缩变形)等均需大大改进。因此，开发高性能的新型的橡胶具有重要的意义。CN201410078284.6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，采用烷基铝作为引发剂，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。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。CN201010514252.8一种异烯烃共聚物制备方法；在卤代烃、烃类化合物或它们的混合物中，在催化剂作用下，进行异烯烃单体、多烯烃单体和任选其他可共聚单体的聚合反应，所述的催化剂为乙基铝的倍半氯化物和水的混合物；本专利技术通过一种环保高效的溶液法合成异烯烃共聚物的方法，能够解决溶液法丁基橡胶产物收率低的问题，同时延长反应釜的连续聚合时间，减少清洗次数，在比较经济的聚合温度下(-20～-80℃)进行聚合，有利于节能；采用饱和烷烃作为溶剂代替淤浆法中使用的氯甲烷有利于环保。CN201310546657.3一种丁基橡胶的制备方法，包括配制：原料由异丁烯和异戊二烯配制而成；聚合：将上述原料加入至聚合釜中，然后依次加入所述催化剂和稀释剂，最后在-10～-25℃，1～14KPa条件下进行聚合反应2～4小时；终止：聚合反应后加入终止剂异丙醇，将所得聚合物闪蒸除去未反应的单体和溶剂，再经过脱水、挤压、干燥和压块，得到丁基橡胶的成品。CN201310056027.8一种制备卤化丁基弹性体接枝共聚物的方法，包括：在结合在聚合物基质上的氧或硫亲核试剂的碱金属盐溶液存在下使卤化丁基弹性体的溶液与相转移催化剂相混合，和通过烯丙基卤化物位点的亲核取代将聚合物基质接枝到卤化丁基弹性体上，其中所述卤化丁基弹性体包含衍生自至少一种C4到C7的异烯烃单体和至少一种C4到C14多烯烃单体的重复单元，该卤化丁基弹性体具有烯丙基卤化物位点。CN201210332453.5一种制备丁基橡胶溶液的方法，包括如下步骤：将丁基橡胶胶粒水混合物通过振动筛脱水；将以上得到的脱水后的胶粒水混合物溶解在作为溶剂的烷烃和/或环烷烃中，得到含水胶液；将上述得到的含水胶液通过重力沉降脱水进行一级脱水，得到含水胶液；以及将上述得到的含水胶液通过电脱水进行二级脱水，得到水含量低于0.3重量％的丁基橡胶溶液，基于该丁基橡胶溶液的总重量。CN200510058999.6一种碳纳米管改性粉末天然橡胶及其制备方法涉及将CNTs用于高分子材料改性
该粉末天然橡胶的特征在于，含有与天然胶乳干胶的质量百分比为1％～50％的碳纳米管。制备方法为首先对CNTs进行表面处理，使其具有亲水性：然后将其与分散剂、去离子水混合，得到CNTs－水悬浮液；调节该悬浮液的pH值到9～12；最后与天然胶乳均匀混合，得到添加CNTs的天然橡胶液体浆料。然后采用喷雾干燥法制备含有CNTs的改性粉末天然橡胶，进给量为5％～30％，进口温度为100℃～180℃。CN201410301626.6一种充油充碳纳米管溶液共凝橡胶及其制备方法,其主要成分为：橡胶100重量份，油1-80重量份，碳纳米管1-80重量份，防老剂0.1-5重量份，偶联剂0.1-5重量份；制备方法为：将改性碳纳米管、油、偶联剂、防老剂加入到橡胶溶液中，温度保持30-60℃搅拌1-30分钟；在上述混合物中融入水蒸气，利用蒸馏分离装置，将溶剂油蒸出并回收；经干燥即制备了充油充碳纳米管溶液共凝橡胶。CN201410739808.1一种碳纳米管和石墨烯共同改性的橡胶复合材料，所述一种碳纳米管和石墨烯共同改性的橡胶复合材料包括重量份数：石墨烯0.001～20份，碳纳米管0.001～20份，填料1～5份，橡胶50～80份。本专利技术的一种碳纳米管和石墨烯共同改性的橡胶材料较现有的橡胶在力学性能，电、热性能上有巨大的提高。使得橡胶具有更好的耐磨性能，提高了橡胶的导电效果，且进一步提高了橡胶抗静电和散热效果。CN201510056599.5一种充油充碳纳米管充氧化石墨烯乳液共凝橡胶及其制备方法，由以下重量份的原料组成：橡胶胶乳100、乳化油1-40、改性碳纳米管悬浮液1-20、氧化石墨烯悬浮液1-20、防老剂0.1-5。制备方法为：将改性碳纳米管悬浮液、氧化石墨烯悬浮液、防老剂加入到橡胶胶乳中，温度保持30-60℃搅拌10-30分钟；在上述混合物中加入乳化油并搅拌1-10分钟；加入絮凝剂絮凝、脱水干燥即制备了充油充碳纳米管充氧化石墨烯乳液共凝橡胶。CN200810183220.7一种橡胶硫化促进剂四硫化双五甲撑秋兰姆的制备方法，其中所述方法以水为溶剂，所使用的原料及其摩尔比为：六氢吡啶∶二硫化碳∶硫磺∶双氧水＝1∶1～1.3∶1.8～2.5∶0.4～0.7，该方法的具体工艺过程为：在常压下，在搅拌状态下向盛有水的反应釜内依次加入六氢吡啶和硫磺，添加完毕后控制温度在20℃～30℃的范围内，随后滴加二硫化碳液体，控制滴加时间2～3小时，滴加完毕后测量反应液的pH值，待反应液的pH值在6.5～7.5的范围内稳定后，控制反应液的温度在30℃～40℃，开始滴加双氧水进行氧化反应，氧化反应的时间为3～4小时；待氧化反应结束后，再保温反应1小时，之后进行固液分离，将所得固体烘干、粉碎、过筛、包装即可获得产品。CN200710129812.6一种制备星形支化聚异丁烯或丁基橡胶正离子聚合的引发体系，它用于碳－碳不饱和键正离子聚合反应得到的高分子化合物，新的引发体系是由引发－接枝剂、共引发剂、亲核试剂组成。用于引发乙烯基单体进行均聚、嵌段共聚、星形聚合、接枝共聚。引发体系所用原料为常见化学试剂，原料便宜，所得的聚合物的凝胶色谱谱图呈现明显的双峰分布，产品性能优异，为各类烯烃化合物活性正离子聚合工艺的工业化提供有利条件。CN201310521634.7公开了一种基于咪唑型离子液体/二甲基亚砜体系制备胶原微纤维的方法。以动物皮革为原料，以咪唑型离子液体/二甲基亚砜混合物为处理剂，在90～130℃下处理后得到悬浮液，经高速离心得到沉淀物，将制得的沉淀物清洗并冷冻干燥，即可获得胶原微纤维。CN201210196327.1一种2-(((1H-苯并[d]咪唑-2-基)甲基)(1-苯甲基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)氨基)乙酸的制备方法，更具体地说，涉及2-(((1H-苯并[d]咪唑-2-基)甲基)(1-苯甲基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)氨基)乙酸以及合成中涉及到的中间体化合物的制备方法。本专利技术提供的制备一种新的具有潜在生物活性的双苯并咪唑氨基酸化合物2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米管改性的异丁烯与烷基苯乙烯聚合物，其特征在于，聚合物结构以

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管改性的异丁烯与烷基苯乙烯聚合物，其特征在于，聚合物结构以为主链，m＝70～200，n＝10～50，碳纳米管质量百分含量为0.02～0.6％。2.一种碳纳米管改性的异丁烯与烷基苯乙烯聚合物的制备方法，其特征在于包含以下步骤：(1)先将烷基苯乙烯单体溶于离子液体中；(2)常压下，将聚合釜经过氮气置换三次，然后降温至-30～-100℃，加入溶剂氯甲烷、分散好的含碳纳米管的己烷，再加入异丁烯、步骤(1)所得烷基苯乙烯离子液体溶液，加入六氢吡啶，然后分3～5次加入引发剂，聚合反应30min～3h，加入终止剂终止反应，终止后的溶液经闪蒸、过滤和干燥制得成品。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的烷基苯乙烯是邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻丙基苯乙烯、间丙基苯乙烯、对丙基苯乙烯或侧链为C4～C10的苯乙烯中的一种，用量为10～20g。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的离子液体是咪唑盐，用量为10～20g。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的离子液体是1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-辛基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-己基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐中的一种或其混合物。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的异丁烯用量为200～400g。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的聚合反应温度为-50～-80℃。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的氯甲烷是一氯甲烷、二氯甲烷或其混合物，用量为500～1000g。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的碳纳米管是单壁的。10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的碳纳米管是双壁的。11...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏绪玲，付含琦，杨珊珊，燕鹏华，龚光碧，赵玉中，张华强，李晶，胡海华，梁滔，郑聚成，陈建刚，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11