一种合成溶聚丁戊橡胶的方法技术

本发明专利技术涉及聚合物合成领域，公开了一种合成溶聚丁戊橡胶的方法，该方法包括：(1)在(30-60)℃的引发温度下，将由惰性溶剂、异戊二烯单体和一部分丁二烯单体形成的第一物料与有机锂引发剂接触以进行第一间歇聚合反应，得到第二物料；(2)当所述第一间歇聚合反应的温度达到第一温度时，向所述第二物料中加入剩余丁二烯单体以进行第二间歇聚合反应，所述第一温度小于等于所述第一间歇聚合反应的峰值温度，且所述第一温度与所述第一间歇聚合反应的峰值温度之间的差值为0℃-3℃。本发明专利技术能够在不必须加入调节剂，也不必须在高温下进行聚合反应就获得具有高耐磨特点的溶聚丁戊橡胶。就获得具有高耐磨特点的溶聚丁戊橡胶。

【技术实现步骤摘要】
一种合成溶聚丁戊橡胶的方法


[0001]本专利技术涉及聚合物合成领域，具体地，涉及一种合成溶聚丁戊橡胶的方法。

技术介绍

[0002]随着高速公路的不断发展，提高汽车行驶速度、降低汽车能耗已成为汽车工业的发展目标。
[0003]降低轮胎滚动阻力和改善干湿路面牵引性能尤为重要，新型合成橡胶的开发和应用对高性能轮胎的发展具有重要意义。
[0004]丁戊橡胶是丁二烯与异戊二烯的共聚产物，是我国尚未实现产业化的合成橡胶。
[0005]丁戊橡胶不仅具有优异的耐低温性能、耐疲劳性能和抗撕裂性能，还具有良好的动态力学性能、耐磨性能和抗湿滑性能。
[0006]20世纪60年代至今一直有报道关于阴离子聚合体系合成丁二烯-异戊二烯共聚物的研究。所用的催化体系有：有机锂/钡盐催化体系、二壬基苯酚酸钡/三丁基镁锂催化体系、钡盐/烷基铝/烷基镁催化体系、有机锂/有机铝/烷氧基钡/烷氧基锂催化体系等。前述催化体系复杂，制备过程繁琐。因此，一直未有大规模产品问世。
[0007]目前，多采用有机锂引发体系配合结构调节剂来合成溶聚丁戊橡胶，例如，CN102827326A公开了一种阴离子聚合制备丁二烯-异戊二烯无规共聚物的方法，所述方法在50-70℃范围内，采用有机锂引发丁二烯和异戊二烯共聚，通过添加调节剂进行微观结构及无规度的调节，所述调节剂包括烷基磺酸金属盐类或烷基磺酸金属盐和杂环有机化合物的混合物，所得共聚物无规化程度高，玻璃化温度低(-95℃～-70℃)，具有优异的低温使用性能，微观结构可在一定范围内调控，且加入偶联剂得到无规丁戊的星型共聚物。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是在保证100％的单体转化率的前提下，提供一种新的不必须加入调节剂，也不必须在高温下进行聚合反应的合成高耐磨型溶聚丁戊橡胶的方法。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供一种合成溶聚丁戊橡胶的方法，该方法包括：
[0010](1)在(30-60)℃的引发温度下，将由惰性溶剂、异戊二烯单体和一部分丁二烯单体形成的第一物料与有机锂引发剂接触以进行第一间歇聚合反应，得到第二物料；
[0011](2)当所述第一间歇聚合反应的温度达到第一温度时，向所述第二物料中加入剩余丁二烯单体以进行第二间歇聚合反应，所述第一温度小于等于所述第一间歇聚合反应的峰值温度，且所述第一温度与所述第一间歇聚合反应的峰值温度之间的差值为0℃-3℃；
[0012]其中，控制所述剩余丁二烯单体的进料速度，使得所述剩余丁二烯单体在(20-40)min加完。
[0013]本专利技术通过将丁二烯单体分至少两部分加入，并且特别地控制第二批次加入的丁二烯单体的进料速度，能够在不必须加入调节剂，也不必须在高温下进行聚合反应就获得具有高耐磨特点的溶聚丁戊橡胶。
[0014]本专利技术的方法还具有生产工艺简单，生产成本低的优点。
具体实施方式
[0015]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0016]如前所述，本专利技术提供了一种合成溶聚丁戊橡胶的方法，该方法包括：
[0017](1)在(30-60)℃的引发温度下，将由惰性溶剂、异戊二烯单体和一部分丁二烯单体形成的第一物料与有机锂引发剂接触以进行第一间歇聚合反应，得到第二物料；
[0018](2)当所述第一间歇聚合反应的温度达到第一温度时，向所述第二物料中加入剩余丁二烯单体以进行第二间歇聚合反应，所述第一温度小于等于所述第一间歇聚合反应的峰值温度，且所述第一温度与所述第一间歇聚合反应的峰值温度之间的差值为0℃-3℃；
[0019]其中，控制所述剩余丁二烯单体的进料速度，使得所述剩余丁二烯单体在(20-40)min加完。
[0020]为了使得本专利技术的方法获得的溶聚丁戊橡胶的耐磨性能更优，优选控制所述剩余丁二烯单体的进料速度，使得所述剩余丁二烯单体在(25-35)min加完。
[0021]优选地，所述引发温度为(40-50)℃。也即，本专利技术的方法中的间歇聚合反应在(40-50)℃的引发温度下进行时就能够获得具有优异的耐磨性能的溶聚丁戊橡胶。
[0022]优选地，所述一部分丁二烯单体和所述剩余丁二烯单体的重量比为1：(0.1-10)；更优选所述一部分丁二烯单体和所述剩余丁二烯单体的重量比为1：(0.5-5)。
[0023]特别地，本专利技术的专利技术人发现，控制所述一部分丁二烯单体和所述剩余丁二烯单体的重量比为1：(1.2-2)时，能够使得本专利技术的方法获得的溶聚丁戊橡胶的耐磨性能更优异。
[0024]优选情况下，所述一部分丁二烯单体和所述剩余丁二烯单体的用量之和与异戊二烯单体的用量的重量比为(3.5-10)：1。
[0025]根据一种优选的具体实施方式，该方法进一步包括：在所述第二间歇聚合反应完成以后，向反应体系中加入偶联剂以进行偶联反应。
[0026]本专利技术中，所述第二间歇聚合反应完成的标志是，反应体系中的丁二烯单体和异戊二烯单体的含量均低于1重量％。例如，可以通过核磁等手段实现上述含量测试。
[0027]本专利技术对所述偶联剂的具体种类没有特别的限定，可以采用本领域内常规使用的各种类型的偶联剂，本专利技术的实施例中示例性地列举了例如四氯化硅作为偶联剂，本领域技术人员不应理解为对本专利技术的限制。
[0028]优选地，所述偶联剂与以锂元素计的所述有机锂引发剂的用量摩尔比为(0.05-0.25)：1，更优选为(0.12-0.18)：1。
[0029]本专利技术对有机锂引发剂的具体种类没有特别的限定，本领域技术人员可以采用本领域常规的各种有机锂引发剂进行。
[0030]根据另一种优选的具体实施方式，该方法还包括：将进行所述偶联反应后得到的体系进行终止反应，并向其中加入防老剂。
[0031]本专利技术对进行终止反应的具体操作没有特别的限定，可以采用本领域常规的各种方法进行终止反应，例如，可以通过向体系中引入适量异丙醇等进行终止。
[0032]优选地，所述防老剂选自防老剂264、防老剂1076、防老剂1010、防老剂1520中的至少一种。
[0033]根据本专利技术，所述防老剂的用量可以为本领域的常规用量。例如，以溶聚丁戊橡胶的重量为基准，所述防老剂的用量可以为0.005-2重量％，优选为0.1-0.5重量％。
[0034]根据本专利技术，在加入防老剂后，所述溶聚丁戊橡胶可以通过纯化沉淀、离心分离、过滤、倾析、热水凝聚等方法从溶液中沉淀出来，也可以采用气提法将反应体系中的溶剂去除，对此本领域技术人员均能知悉，本专利技术在此不再赘述。
[0035]优选情况下，所述惰性溶剂选自环己烷、正己烷、正庚烷、环戊烷中的至少一种。
[0036]为了使得本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成溶聚丁戊橡胶的方法，该方法包括：(1)在(30-60)℃的引发温度下，将由惰性溶剂、异戊二烯单体和一部分丁二烯单体形成的第一物料与有机锂引发剂接触以进行第一间歇聚合反应，得到第二物料；(2)当所述第一间歇聚合反应的温度达到第一温度时，向所述第二物料中加入剩余丁二烯单体以进行第二间歇聚合反应，所述第一温度小于等于所述第一间歇聚合反应的峰值温度，且所述第一温度与所述第一间歇聚合反应的峰值温度之间的差值为0℃-3℃；其中，控制所述剩余丁二烯单体的进料速度，使得所述剩余丁二烯单体在(20-40)min加完。2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述剩余丁二烯单体的进料速度，使得所述剩余丁二烯单体在(25-35)min加完。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述引发温度为(40-50)℃。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述一部分丁二烯单体和所述剩余丁二烯单体的重量比为1：(0.1-10)；优选为1：(0.5-5)；更优选为1：(1.2-2)。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐炜，王雪，徐林，呼振鹏，王世朝，王妮妮，周微频，
申请(专利权)人：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：