一种多肽改性丁二烯-异戊二烯共聚物橡胶及其制备方法和硫化橡胶技术

本发明专利技术属于聚合物技术领域，尤其涉及一种多肽改性丁二烯

【技术实现步骤摘要】
一种多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶及其制备方法和硫化橡胶


[0001]本专利技术属于聚合物
，尤其涉及一种多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶及其制备方法和硫化橡胶。

技术介绍

[0002]橡胶作为一种基本的应用材料在汽车、建筑、机械、电气等领域发挥着不可或缺的作用，是一种极其重要的战略资源。按来源分类，橡胶可以分为两类：一类是以煤、石油、天然气等作原料，采用化学方法制成的合成橡胶；另一类是从含胶植物如橡胶树、橡胶藤、橡胶草等当中提取出的天然橡胶。
[0003]丁异戊橡胶(丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶)是合成橡胶中的一种，因其兼顾了顺丁橡胶和异戊橡胶的性能，并且还具有很强的耐寒性，因而越来越受到人们的关注。相关产品主要应用在桥梁/隧道伸缩缝、减震/缓冲制品、液压/气动密封制品、石油开采、高铁轴承等领域，但在极端条件下会出现强度不足，力学性能不够的问题，使用范围受到了一定限制。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶及其制备方法和硫化橡胶，本专利技术提供的改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶具有高强度和定伸应力，且制备简单，利用大规模生产。
[0005]本专利技术提供了一种多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶，由丁二烯单体、异戊二烯单体和烷基铝改性多肽在稀土催化剂存在下反应制成；
[0006]所述烷基铝改性多肽由烷基铝和氨基酸类化合物混合后加热反应制成；
[0007]所述烷基铝为三异丁基铝、氢化二异丁基铝、二乙基氢化铝、三辛基铝、三乙基铝、一氯二异丁基铝、一氯二乙基铝和倍半乙基铝中的一种或多种；
[0008]所述氨基酸类化合物为以下通式化合物中的一种或多种：C
n
H
(2n+1)
NO2，n≥3；C
n
H
(2n
‑
9)
NO5，n≥14；C
n
H
(2n
‑
9)
NO4，n≥14；C
n
H
(2n+1)
NO2，n≥5；C
n
H
(2n+2)
N2O2，n≥6；C
n
H
(2n
‑
1)
NO2，n≥5。
[0009]优选的，所述氨基酸类化合物为D
‑
丙氨酸、Boc
‑
D
‑
酪氨酸、N
‑
苄氧羰基
‑
DL
‑
亮氨酸、缬氨酸、L
‑
赖氨酸和DL
‑
脯氨酸中的一种或多种。
[0010]优选的，所述烷基铝和氨基酸类化合物的摩尔比为(1～8)：1。
[0011]优选的，所述加热反应的温度为80～150℃；所述加热反应的时间为6～24h。
[0012]优选的，所述烷基铝改性多肽的用量占丁二烯单体和异戊二烯单体合计质量的0.5～3wt％。
[0013]优选的，所述稀土催化剂由稀土化合物、有机铝化合物、氯化物和异戊二烯单体在溶剂中混合制成；
[0014]所述稀土化合物为稀土羧酸盐、稀土酸性膦酸盐、烷氧基稀土、氯化稀土给电子体配合物和磺酸稀土给电子体配合物中的一种或多种；
[0015]所述有机铝化合物为三烷基铝和/或烷基氢化铝；
[0016]所述氯化物为一氯二异丁基铝、一氯二乙基铝、倍半乙基铝、叔丁基氯、苄基氯、烯丙基氯、氯代甲基硅烷和四氯化硅中的一种或多种。
[0017]优选的，所述稀土化合物中的稀土原子、有机铝化合物、氯化物和异戊二烯单体的摩尔比为1：(10～30)：(2～3)：(10～20)。
[0018]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶的制备方法，包括以下步骤：
[0019]在稀土催化剂存在条件下，丁二烯单体、异戊二烯单体和烷基铝改性多肽在有机溶剂中混合反应，得到多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶。
[0020]优选的，所述混合反应的具体过程包括：
[0021]a)在稀土催化剂存在条件下，丁二烯单体和异戊二烯单体在有机溶剂中混合反应，得到预聚混合液；
[0022]b)所述预聚混合液和烷基铝改性多肽混合反应，得到多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶。
[0023]本专利技术提供了一种硫化橡胶，所述硫化橡胶的原料成分包括上述技术方案所述的多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶。
[0024]与现有技术相比，本专利技术提供了一种多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶及其制备方法和硫化橡胶。本专利技术提供的改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶由丁二烯单体、异戊二烯单体和烷基铝改性多肽在稀土催化剂存在下反应制成；所述烷基铝改性多肽由烷基铝和氨基酸类化合物混合后加热反应制成；所述烷基铝为三异丁基铝、氢化二异丁基铝、二乙基氢化铝、三辛基铝、三乙基铝、一氯二异丁基铝、一氯二乙基铝和倍半乙基铝中的一种或多种；所述氨基酸类化合物为以下通式化合物中的一种或多种：C
n
H
(2n+1)
NO2，n≥3；C
n
H
(2n
‑
9)
NO5，n≥14；C
n
H
(2n
‑
9)
NO4，n≥14；C
n
H
(2n+1)
NO2，n≥5；C
n
H
(2n+2)
N2O2，n≥6；C
n
H
(2n
‑
1)
NO2，n≥5。本专利技术通过将烷基铝改性多肽原位加到丁二烯
‑
异戊二烯聚合反应体系中，使改性多肽与丁二烯
‑
异戊二烯共聚物以分子形式结合，均匀分散，从而显著提升了丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶的力学性能，使其表现出较高的强度和定伸应力。此外，本专利技术提供的改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶的制备过程也较为简单，十分适合大规模生产，具有良好的市场前景。实验结果表明，本专利技术提供的改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶经过硫化后的拉伸强度＞19MPa，300％定伸应力＞9.5MPa。
具体实施方式
[0025]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术提供了一种多肽改性丁二烯...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶，由丁二烯单体、异戊二烯单体和烷基铝改性多肽在稀土催化剂存在下反应制成；所述烷基铝改性多肽由烷基铝和氨基酸类化合物混合后加热反应制成；所述烷基铝为三异丁基铝、氢化二异丁基铝、二乙基氢化铝、三辛基铝、三乙基铝、一氯二异丁基铝、一氯二乙基铝和倍半乙基铝中的一种或多种；所述氨基酸类化合物为以下通式化合物中的一种或多种：C
n
H
(2n+1)
NO2，n≥3；C
n
H
(2n
‑
9)
NO5，n≥14；C
n
H
(2n
‑
9)
NO4，n≥14；C
n
H
(2n+1)
NO2，n≥5；C
n
H
(2n+2)
N2O2，n≥6；C
n
H
(2n
‑
1)
NO2，n≥5。2.根据权利要求1所述的多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶，其特征在于，所述氨基酸类化合物为D
‑
丙氨酸、Boc
‑
D
‑
酪氨酸、N
‑
苄氧羰基
‑
DL
‑
亮氨酸、缬氨酸、L
‑
赖氨酸和DL
‑
脯氨酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的多肽改性丁二烯
‑
异戊二烯共聚物橡胶，其特征在于，所述烷基铝和氨基酸类化合物的摩尔比为(1～8)：1。4.根据权利要求1所述的多肽改性丁二烯
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：白晨曦，代全权，祁彦龙，贺剑云，崔龙，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：