【技术实现步骤摘要】
一种超支化、超宽分子量分布丁基橡胶的制备方法
[0001]本专利技术涉及一种超支化、超宽分子量分布丁基橡胶的制备方法,具体的说涉及一种以苯乙烯与丁二烯生产的二元二杂臂星型共聚物作为接枝剂与异丁烯和异戊二烯通过阳离子聚合来制备超支化、超宽分子量分布丁基橡胶的方法。
技术介绍
[0002]众所周知,丁基橡胶(Butyl Rubber,简称IIR)是由异丁烯和少量异戊二烯,采用阳离子聚合共聚而成的。丁基橡胶自20世纪40年代由美国Exxon公司实现工业化以来距今已有七十多年的历史,由于其具有优异的气密性、阻尼性、耐热老化性、耐臭氧和耐气候性等特性,因而被广泛应用于制造车用轮胎的内胎、气密层、硫化胶囊和医用药塞等领域,成为最重要的合成橡胶品种之一。
[0003]然而,丁基橡胶分子链主要是由碳碳单键组成,双键数目少,取代基甲基呈对称排列,存在着结晶度高,分子链的柔顺性差,应力松地速率慢,硫化速度慢,粘着性较差,与其它通用橡胶相容性不好等缺点,这样丁基橡胶在加工过程中容易出现过度流动及变形。因此如何实现丁基橡胶物理机械性能和加工性能的平衡已成为制备高性能丁基橡胶材料的瓶颈。
[0004]近些年,研究人员发现一种由高分子量的接枝结构和低分子量的线形结构组成的具有独特的三维网状结构的星型高支化丁基橡胶即具有优良的粘弹性能,同时又具有高的生胶强度和快的应力松弛速率,在加工过程中可以保持低的熔体粘度,同时又能得到高分子量的聚合物,实现物理机械性能和加工性能的平衡统一。因此星型高支化结构已成为未来丁基橡胶研究领域的热点之一 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超支化、超宽分子量分布丁基橡胶的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:(1)接枝剂的制备:a偶联剂的制备:以反应物总质量的百分比计,首先在惰性气体气氛下,向反应釜中依次加入100%~200%去离子水、3,9-二氧[5.5]螺环十一烷、卤化剂、1%~5%催化剂,升温至50℃~80℃,反应1~3hr后,加入20%~40%的质量浓度为10%~20%NaOH水溶液终止反应,最后加入200%~300%一氯甲烷萃取、分离、洗涤、干燥制得偶联剂;b接枝剂的制备:以反应单体总质量的百分比计,在惰性气体气氛下,向反应釜A中依次加入100%~200%溶剂、1,3-丁二烯10%~20%、结构调节剂0.05%~0.3%、引发剂,反应为变温聚合,在50~70min内,将温度从40℃升至70℃,温升为连续渐变过程;然后再向反应釜A中依次加入苯乙烯20%~30%、结构调节剂0.05%~0.1%,反应40~60min,升温至70~90℃,加入偶联剂进行偶联反应60~90min;同时在反应釜B中,通惰性气体将系统置换3~5次,依次加入100%~200%溶剂、苯乙烯30%~40%、1,3-丁二烯20%~30%、结构调节剂0.05%~0.2%、引发剂,反应为变温聚合,在60~90min内,温度从50℃升至70℃,再向反应釜B中依次加入苯乙烯10%~20%、结构调节剂0.05%~0.2%,反应30~50min;待单体完全转化后将聚合釜B中物料加入聚合釜A中,偶联反应60~90min;最后再向反应釜A中加入1,3-丁二烯1%~4%进行封端,反应至无游离单体存在时为止,反应完成后用水处理偶联后的反应混合物,胶液经湿法凝聚、烘干,制得接枝剂;(2)超支化、超宽分子量分布丁基橡胶的制备:以反应单体总质量的百分比计,首先在惰性气体气氛下,向反应釜中加入100%~200%由稀释剂与溶剂以体积比为70~30:30~70组成的混合溶剂、步骤(1)所得接枝剂1%~9%,搅拌溶解10~30min,直到接枝剂完全溶解;然后降温至-75~-85℃时,再依次加入步骤(1)所得稀释剂100%~200%、异丁烯87%~93%、异戊二烯1%~5%,搅拌混合至聚合体系温度降到-100~-90℃时,然后将稀释剂30%~50%和共引发剂0.05%~3.0%在-85~-95℃条件下,混合陈化20~30min后,一起加入到聚合体系里搅拌反应2.0~5.0hr后,出料凝聚,洗涤,干燥得到超支化、超宽分子量分布丁基橡胶产品。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接枝剂...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐典宏,牛承祥,杨珊珊,孟令坤,翟云芳,朱晶,
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:
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