一种聚异丁烯与聚异戊二烯的接枝共聚物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及接枝共聚物领域，提供一种聚异丁烯与聚异戊二烯的接枝共聚物及其制备方法，该接枝共聚物以异丁烯基聚合物链段为主链，以聚异戊二烯链段为支链，且二者以接枝方式键合；所述接枝共聚物的绝对重均分子量Mw为200～3000kg/mol，分子量分布指数为1.3～4.0；以所述接枝共聚物的总质量为100％计，所述聚异戊二烯链段的质量含量为3～40％；作为主链的异丁烯基聚合物链段的绝对重均分子量为100～2000kg/mol。通过本发明专利技术方法，实现了合成不同支链数及支链长度的接枝共聚物材料，有效解决了异戊二烯阳离子聚合中出现的聚合物分子量低及环化异构化严重的两大难题。

A Graft Copolymer of Polyisobutylene and Polyisoprene and Its Preparation Method

The invention relates to the field of graft copolymers, and provides a graft copolymer of polyisobutylene and polyisoprene and a preparation method thereof. The graft copolymer takes the isobutylene-based polymer chain segment as the main chain and the polyisoprene chain segment as the branch chain, and both of them are bonded by grafting method. The absolute average molecular weight of the graft copolymer Mw is 200-3000kg/mol, and the molecular weight distribution index is 1.3-4. 0. The total mass of the graft copolymer is 100%, the mass content of the polyisoprene chain is 3-40%, and the absolute weight average molecular weight of the isobutylene polymer chain as the main chain is 100-2000 kg/mol. By the method of the invention, the graft copolymer materials with different number of branched chains and length of branched chains are synthesized, and the two major problems of low molecular weight and serious cyclization and isomerization of the polymer in the cationic polymerization of isoprene are effectively solved.

【技术实现步骤摘要】
一种聚异丁烯与聚异戊二烯的接枝共聚物及其制备方法
本专利技术涉及接枝共聚物领域，更具体地，涉及一种聚异丁烯与聚异戊二烯的接枝共聚物及其制备方法。
技术介绍
阳离子聚合或正离子聚合是高分子合成化学的重要组成部分之一，可以进行阳离子聚合的单体种类也多种多样，如常见的单体包括异丁烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、环戊二烯、苯乙烯、甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、乙烯基甲基醚、乙烯基异丁基醚等。异丁烯均聚物(聚异丁烯)及其与其他单体(如：异戊二烯)的无规共聚物(如：丁基橡胶)只能采用阳离子聚合方法来合成，是阳离子聚合领域产量最大的工业化产品。异丁烯基聚合物一般具有气密性优异、耐老化性、高电绝缘性、耐热性、耐寒性和介电性能优异等特性，按照分子量的不同，聚异丁烯可以用作润滑油添加剂、粘合材料、密封材料、汽油清净剂、塑料抗冲改性材料等。丁基橡胶主要应用领域包括轮胎内胎及气密层、硫化胶囊、医用瓶塞、密封材料、电绝缘材料等。参见：武冠英，吴一弦，《控制阳离子聚合及其应用》，2005，341～430。天然橡胶，包括巴西三叶橡胶、杜仲胶等，是一种以1,4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，具有优异的综合性能，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚异丁烯与聚异戊二烯的接枝共聚物，其特征在于，该接枝共聚物以异丁烯基聚合物链段为主链，以聚异戊二烯链段为支链，且二者以接枝方式键合；所述接枝共聚物的绝对重均分子量为200kg/mol～3000kg/mol，分子量分布指数为1.3～4.0；以所述接枝共聚物的总质量为100％计，所述聚异戊二烯链段的质量含量为3％～40％；作为主链的异丁烯基聚合物链段的绝对重均分子量为100kg/mol～2000kg/mol；作为支链的聚异戊二烯链段的数均分子量为1kg/mol～110kg/mol，1,4‑结构含量大于90％，环化结构含量小于5％。

【技术特征摘要】
1.一种聚异丁烯与聚异戊二烯的接枝共聚物，其特征在于，该接枝共聚物以异丁烯基聚合物链段为主链，以聚异戊二烯链段为支链，且二者以接枝方式键合；所述接枝共聚物的绝对重均分子量为200kg/mol～3000kg/mol，分子量分布指数为1.3～4.0；以所述接枝共聚物的总质量为100％计，所述聚异戊二烯链段的质量含量为3％～40％；作为主链的异丁烯基聚合物链段的绝对重均分子量为100kg/mol～2000kg/mol；作为支链的聚异戊二烯链段的数均分子量为1kg/mol～110kg/mol，1,4-结构含量大于90％，环化结构含量小于5％。2.根据权利要求1所述的接枝共聚物，其中，所述接枝共聚物的绝对重均分子量为250kg/mol～2500kg/mol，分子量分布指数为1.4～3.5；以所述接枝共聚物的总质量为100％计，所述聚异戊二烯链段的质量含量为4％～35％；作为主链的异丁烯基聚合物链段的绝对重均分子量为130kg/mol～1700kg/mol；作为支链的聚异戊二烯链段的数均分子量为1kg/mol～100kg/mol，1,4-结构含量大于92％，无环化结构。3.根据权利要求1所述的接枝共聚物，其中，所述接枝共聚物的绝对重均分子量为280kg/mol～2000kg/mol，分子量分布指数为1.5～3.0；以所述接枝共聚物的总质量为100％计，所述聚异戊二烯链段的质量含量为5％～32％；作为主链的异丁烯基聚合物链段的绝对重均分子量为160kg/mol～1500kg/mol；作为支链的聚异戊二烯链段的数均分子量为2kg/mol～95kg/mol，1,4-结构含量大于93％，无环化结构。4.一种聚异丁烯与聚异戊二烯的接枝共聚物的制备方法，其特征在于，该方法包括：将侧基官能化的异丁烯基聚合物链段作为大分子引发剂，与电子给体、路易斯酸共同作用，引发异戊二烯单体进行聚合反应，制得以异丁烯基聚合物链段为主链、以聚异戊二烯链段为支链的接枝共聚物。5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，该方法包括：A.将侧基官能化的异丁烯基聚合物链段、异戊二烯单体与反应介质接触，形成混合溶液；B.将步骤A的混合溶液与电子给体、路易斯酸接触，引发异戊二烯进行阳离子接枝共聚合反应；C.将聚合反应体系中的物料与终止剂接触，进行终止反应，用过量的醇类物质或水进行沉淀或凝聚析出，得到聚异丁烯与聚异戊二烯的接枝共聚物。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤A中，所述侧基官能化的异丁烯基聚合物链段与所述异戊二烯单体的摩尔比为0.00010～0.0015：1，优选为0.00011～0.0012：1，更优选为0.00012～0.0010：1；步骤B中，聚合反应温度为-100℃～20℃，优选为-95℃～5℃，更优选为-90℃～0℃；所述路易斯酸与异戊二烯单体的摩尔比为0.001～0.040：1，优选为0.002～0.035：1，更优选为0.003～0.030：1；所述电子给体与异戊二烯单体的摩尔比为0.0001～0.030：1，优选为0.0002～0.025：1，更优选为0.0003～0.022：1；步骤C中，聚合反应时间为0.5min～3h，优选为2min～2h。7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其中，所述侧基官能化的异丁烯基聚合物链段选自侧基含苄基卤素的异丁烯基聚合物链段、侧基含烯丙基卤素的异丁烯基聚合物链段，其中卤素选自氯和溴；所述侧基官能化的异丁烯基聚合物链段优选选自侧基含苄基溴的异丁烯基聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴一弦，周琦，王楠，杜杰，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11