共轭二烯烃聚合物及其制备方法和应用以及丁苯橡胶技术

本发明专利技术涉及橡胶加工助剂领域，公开了一种共轭二烯烃聚合物及其制备方法和丁苯橡胶。本发明专利技术的共轭二烯烃聚合物含有来自共轭二烯烃单体的结构单元和任选的来自单乙烯基芳烃单体的结构单元，且所述共轭二烯烃聚合物的分子链上连接有来自于改性剂的结构单元；以来自共轭二烯烃单体的结构单元和来自单乙烯基芳烃单体的结构单元的总质量为基准，所述来自共轭二烯烃单体的结构单元的含量为60

【技术实现步骤摘要】
共轭二烯烃聚合物及其制备方法和应用以及丁苯橡胶


[0001]本专利技术涉及橡胶加工助剂领域，具体地，涉及一种共轭二烯烃聚合物及其制备方法和应用以及使用了该共轭二烯烃聚合物的丁苯橡胶。

技术介绍

[0002]白炭黑代替炭黑作为轮胎胎面胶材料的补强剂能够有效地减少轮胎的滚动阻力，减少汽车的燃油消耗，提高抗湿滑性能，但白炭黑在非极性橡胶中难以分散，使得白炭黑在橡胶中大份量的填充困难。为了改善白炭黑在橡胶中的分散，人们做了大量的工作，例如通过加入白炭黑分散剂来改善白炭黑在橡胶中的分散，采用高分散性白炭黑代替普通白炭黑，直接对白炭黑进行化学表面改性等等，其目的都是减弱白炭黑本身的团聚，增加其在橡胶中的分散性。但是目前为止，由于白炭黑在静电传导方面的缺陷，轮胎中必须复合适量的炭黑，所以轮胎还是使用白炭黑和炭黑混合共同补强橡胶基体，那么寻找一种能同时促进白炭黑和炭黑在橡胶中分散的加工助剂就显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种能够促进白炭黑和炭黑在橡胶中良好分散的共轭二烯烃聚合物及其制备方法和应用以及使用了该共轭二烯烃聚合物的丁苯橡胶。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种共轭二烯烃聚合物，该共轭二烯烃聚合物含有来自共轭二烯烃单体的结构单元A和任选的来自单乙烯基芳烃单体的结构单元B，且所述共轭二烯烃聚合物的分子链上连接有来自于改性剂的结构单元C；
[0005]其中，以结构单元A和结构单元B的总质量为基准，所述结构单元A的含量为60-100质量％，所述结构单元B的含量为0-40质量％；以所述结构单元A的摩尔量为基准，所述结构单元C的含量为0.01-2摩尔％；所述共轭二烯烃聚合物的数均分子量为2-5万；
[0006]所述改性剂为式(1)所示的化合物中的一种或多种，
[0007][0008]R1选自R
2-R5各自独立地选自H、碳原子数1-6的烷基、碳原子数1-6的烷基羟基、碳原子数1-6的羧基、碳原子数1-6的胺基或碳原子数1-6的酰胺基。
[0009]优选地，以所述共轭二烯烃聚合物为基准，含不饱和侧基的结构单元A的含量为10-80质量％。
[0010]优选地，以结构单元A和结构单元B的总质量为基准，所述结构单元A的含量为70-100质量％，所述结构单元B的含量为0-30质量％。
[0011]优选地，以所述结构单元A的摩尔量为基准，所述结构单元C的含量为0.1-1摩尔％。
[0012]优选地，R
2-R5各自独立地选自H、碳原子数1-3的烷基羟基、碳原子数1-3的羧基、碳原子数1-3的胺基或碳原子数1-3的酰胺基。
[0013]优选地，所述改性剂为下式所示的化合物中的一种或多种，
[0014][0015]优选地，所述共轭二烯烃单体为丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯和2,3-二甲基丁二烯中的一种或多种，更优选为丁二烯和/或异戊二烯。
[0016]优选地，所述单乙烯基芳烃单体为苯乙烯、对乙烯基甲苯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、3,5-二正丁基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯和4-十二烷基苯乙烯中的一种或多种，更优选为苯乙烯、对乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯中的一种或多种，进一步优选为苯乙烯。
[0017]优选地，所述共轭二烯烃聚合物的数均分子量为2.5-4万。
[0018]优选地，所述共轭二烯烃聚合物的分子量分布指数为1-2。
[0019]本专利技术第二方面提供一种上述共轭二烯烃聚合物的制备方法，该方法包括以下步骤，
[0020]1)在有机溶剂中，在有机锂引发剂和任选的结构调节剂存在下，将所述共轭二烯烃单体和任选的所述单乙烯基芳烃单体进行阴离子聚合反应；
[0021]2)将聚合反应产物与所述改性剂进行加成反应。
[0022]优选地，所述有机锂引发剂由式RLi所示，R选自烷基、环烷基或芳基；更优选地，所述有机锂引发剂为乙基锂、正丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、正戊基锂、正己基锂、环己基锂、苯基锂、苄基锂和萘基锂中的一种或多种，进一步优选为正丁基锂和/或仲丁基锂。
[0023]优选地，以所述共轭二烯烃单体和所述单乙烯基芳烃单体的总摩尔用量为基准，所述有机锂引发剂的用量为0.1-0.4mol％。
[0024]优选地，所述有机溶剂为苯、甲苯、正己烷、环己烷、正戊烷和正庚烷中的一种或多种。
[0025]优选地，所述有机溶剂的用量使得所述共轭二烯烃单体和所述单乙烯基芳烃单体的总含量为5-30质量％，更优选为8-20质量％。
[0026]优选地，所述阴离子聚合反应的条件包括：温度为35-80℃，时间为30-120min。
[0027]优选地，所述加成反应的条件包括：温度为40-150℃，压力为0.05-0.5MPa，时间为0.5-24h。
[0028]本专利技术第三方面提供本专利技术所述的共轭二烯烃聚合物作为橡胶加工助剂的应用。
[0029]本专利技术第四方面提供一种含有上述共轭二烯烃聚合物的丁苯橡胶。
[0030]优选地，所述共轭二烯烃聚合物在丁苯橡胶中的含量为1-10质量％，更优选为2-5质量％。
[0031]本专利技术提供的共轭二烯烃聚合物作为加工助剂能够使得白炭黑和炭黑在橡胶(例如丁苯橡胶)中良好分散，形成的硫化胶中大颗粒的颗粒物含量较低，便于提供白炭黑和炭黑的补强效果。
具体实施方式
[0032]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。
[0033]本专利技术一方面提供一种共轭二烯烃聚合物，该共轭二烯烃聚合物含有来自共轭二烯烃单体的结构单元A和任选的来自单乙烯基芳烃单体的结构单元B，且所述共轭二烯烃聚合物的分子链上连接有来自于改性剂的结构单元C；
[0034]其中，以结构单元A和结构单元B的总质量为基准，所述结构单元A的含量为60-100质量％，所述结构单元B的含量为0-40质量％；以所述结构单元A的摩尔量为基准，所述结构单元C的含量为0.01-2摩尔％；所述共轭二烯烃聚合物的数均分子量为2-5万；
[0035]所述改性剂为式(1)所示的化合物中的一种或多种，
[0036][0037]R1选自R
2-R5各自独立地选自H、碳原子数1-6的烷基、碳原子数1-6的烷基羟基、碳原子数1-6的羧基、碳原子数1-6的胺基或碳原子数1-6的酰胺基。
[0038]在本专利技术中，所述碳原子数1-6的烷基的实例可以包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基及其同分异构体、己基及其同分异构体等。
[0039]在本专利技术中，所述碳原子数1-6的烷基羟基的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共轭二烯烃聚合物，其特征在于，该共轭二烯烃聚合物含有来自共轭二烯烃单体的结构单元A和任选的来自单乙烯基芳烃单体的结构单元B，且所述共轭二烯烃聚合物的分子链上连接有来自于改性剂的结构单元C；其中，以结构单元A和结构单元B的总质量为基准，所述结构单元A的含量为60-100质量％，所述结构单元B的含量为0-40质量％；以所述结构单元A的摩尔量为基准，所述结构单元C的含量为0.01-2摩尔％；所述共轭二烯烃聚合物的数均分子量为2-5万；所述改性剂为式(1)所示的化合物中的一种或多种，R1选自R
2-R5各自独立地选自H、碳原子数1-6的烷基、碳原子数1-6的烷基羟基、碳原子数1-6的羧基、碳原子数1-6的胺基或碳原子数1-6的酰胺基。2.根据权利要求1所述的共轭二烯烃聚合物，其中，R
2-R5各自独立地选自H、碳原子数1-3的烷基羟基、碳原子数1-3的羧基、碳原子数1-3的胺基或碳原子数1-3的酰胺基；优选地，所述改性剂为下式所示的化合物中的一种或多种，3.根据权利要求1或2所述的共轭二烯烃聚合物，其中，以所述共轭二烯烃聚合物为基准，含不饱和侧基的结构单元A的含量为10-80质量％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的共轭二烯烃聚合物，其中，所述共轭二烯烃聚合物的数均分子量为2.5-4万，优选为2.8-3.7万；优选地，所述共轭二烯烃聚合物的分子量分布指数为1-2。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的共轭二烯烃聚合物，其中，以结构单元A和结构单元B的总质量为基准，所述结构单元A的含量为70-100质量％，所述结构单元B的含量为0-30质量％；优选地，以所述结构单元A的摩尔量为基准，所述结构单元C的含量为0.1-1摩尔％。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的共轭二烯烃聚合物，其中，所述共轭二烯烃单体为丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯和2,3-二甲基丁二烯中的一种或多种，优选为丁二烯和/或异戊二烯；优选地，所述单乙烯基芳烃单体为苯乙烯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：呼振鹏，王雪，王妮妮，徐炜，杨洪友，孙文娟，
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：