一种衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物及其制备方法和橡胶组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物及其制备方法和橡胶组合物及其制备方法。本发明专利技术的衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物，包括衣康酸酯单体结构单元、丙烯酸酯单体结构单元和交联单体结构单元。本发明专利技术通过氧化还原引发的乳液聚合，将短侧链的衣康酸酯单体引入到传统丙烯酸酯橡胶中，制备衣康酸酯/丙烯酸酯共聚物。本发明专利技术将包含衣康酸酯单体、丙烯酸酯单体和交联单体在内的组分进行乳液聚合，制得所述衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物。将包含衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物在内的组分混炼后硫化制得橡胶组合物，本发明专利技术制备的改性橡胶具有高强度、高耐油性能，且制备工艺简单，能耗低。能耗低。

【技术实现步骤摘要】
一种衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物及其制备方法和橡胶组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合成橡胶
，进一步地说，是涉及一种衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物及其制备方法和橡胶组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]丙烯酸酯橡胶(ACM)是以丙烯酸酯为主要单体经共聚而成的以饱和碳链为主链、以极性酯基为侧基的弹性体，具有耐高温、耐油等性能，广泛应用于汽车涡轮增压管、进排气管、发动机与变速箱油封等部位。随着汽车燃油效率的提升，燃油喷射系统的升级以及机体的小型化，丙烯酸酯橡胶需要在更宽的温度范围和更复杂的液体环境中保持稳定的性能，因此对高性能丙烯酸酯橡胶的开发迫在眉睫。
[0003]衣康酸作为一类大宗生物基化学品，在高分子材料中应用广泛，例如作为共聚组分，可以有效改进聚合物的性能。如聚丙烯腈制备过程中加入少量衣康酸共聚，可以降低纤维反应活化能，促进环化和交联。根据衣康酸的结构特性，衣康酸可以作为反应单体参与缩聚反应制备聚酯材料，可以酯化后与烯烃类或丙烯酸酯单体等乳液聚合制备衣康酸酯工程弹性体。现有技术中经衣康酸酯和丙烯酸酯单体等聚合而成的橡胶的力学性能和耐油性能有一定的提升，但还有进一步改善的空间。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中出现的问题，本专利技术提出了一种衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物及其制备方法和橡胶组合物及其制备方法。本专利技术通过氧化还原引发的乳液聚合，将短侧链的衣康酸酯单体引入到传统丙烯酸酯橡胶中，制备衣康酸酯/丙烯酸酯共聚物。本专利技术的衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物制备的橡胶具有高强度、高耐油性能，且制备工艺简单，能耗低。
[0005]本专利技术的目的之一是提供一种衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物，包括衣康酸酯单体结构单元、丙烯酸酯单体结构单元和交联单体结构单元；
[0006]其中，以所述共聚物结构单元的总重量为100％计，
[0007]衣康酸酯单体结构单元的含量为1wt％
‑
30wt％；优选为2wt％
‑
25wt％；更优选为7wt％
‑
16wt％；
[0008]丙烯酸酯单体结构单元的含量为60wt％
‑
98wt％；优选为65wt％
‑
95wt％；更优选为70wt％
‑
90wt％；
[0009]交联单体结构单元的含量为1wt％
‑
10wt％；优选为2wt％
‑
6wt％；更优选为 4wt％
‑
6wt％。
[0010]本领域技术人员可根据使用需要，加入本领域常用的其他单体形成共聚物。
[0011]优选的，
[0012]所述共聚物的数均分子量在20万
‑
70万之间，优选为25万
‑
40万，分子量分布在
1.5
‑
5.0之间，优选为2.6
‑
4.0。
[0013]本专利技术的目的之二是提供本专利技术的目的之一的衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物的制备方法，所述方法包括将包含衣康酸酯单体、丙烯酸酯单体和交联单体在内的组分进行乳液聚合，制得所述衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物。
[0014]在本专利技术，采用本领域常规的乳液聚合条件进行乳液聚合，或通过常规手段的调整以能实现所述乳液聚合为宜。
[0015]优选的，
[0016]所述的衣康酸酯单体包括：衣康酸二甲酯(DMI)、衣康酸二乙酯 (DEI)、衣康酸二丙酯(DPI)中一种或组合；和/或
[0017]所述丙烯酸酯单体包括：丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸甲氧乙酯(MEA)、丙烯酸乙氧乙酯(EEA)、丙烯酸
‑2‑
羟乙酯 (HEMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸正戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯(EHA)、丙烯酸正十二烷基酯、丙烯酸正月桂基酯和丙烯酸正十八烷基酯中的一种；优选为低玻璃化温度的丙烯酸酯橡胶对应的丙烯酸酯单体；和/或
[0018]所述的交联单体包括：氯醋酸乙烯酯(VCA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酰胺、环戊二烯、乙叉降冰片烯、N
‑ꢀ
羟甲基丙烯酰胺中的一种或组合。
[0019]优选的，
[0020]以衣康酸酯单体、丙烯酸酯单体、交联单体的总重量为100％计，
[0021]衣康酸酯单体的加入量为1wt％
‑
30wt％；优选为2wt％
‑
25wt％；更优选为 7wt％
‑
16wt％；
[0022]丙烯酸酯单体的加入量为60wt％
‑
98wt％；优选为65wt％
‑
95wt％；更优选为70wt％
‑
90wt％；
[0023]交联单体的加入量为1wt％
‑
10wt％；优选为2wt％
‑
6wt％；更优选为4wt％
‑ꢀ
6wt％。
[0024]优选的，
[0025]在惰性气氛下，将去离子水、乳化剂、活化剂、衣康酸酯单体、丙烯酸酯单体、交联单体、分子量调节剂混合均匀，预乳化0.5
‑
2h，然后加入引发剂，在20
‑
80℃下进行聚合2
‑
12h，加入终止剂，得到衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物。
[0026]以上制备方法中，聚合完成后还可包括絮凝、提纯、干燥等步骤，所述絮凝、提纯、干燥步骤可选择本领域通常的方法，例如用乙醇将产物絮凝后得到絮凝胶，絮凝胶依次用水和乙醇进行洗涤以除杂提纯。
[0027]优选的，
[0028]以衣康酸酯单体、丙烯酸酯单体、交联单体的总重量为100％计，
[0029]所述去离子水的加入量为100wt％～300wt％；优选为100wt％
‑
200wt％；
[0030]所述乳化剂的加入量为1～10wt％，优选为2
‑
4wt％；
[0031]所述活化剂的加入量为0.1
‑
1wt％；优选为0.4
‑
0.8wt％；
[0032]所述分子量调节剂的加入量为0.1
‑
0.5wt％；优选为0.15
‑
0.35wt％；
[0033]所述引发剂的加入量为0.03～3wt％；优选为0.05
‑
2wt％；
[0034]所述终止剂的加入量为0.5
‑
1.5wt％；优选为0.6
‑
1wt％。
[0035]在本专利技术中，乳化剂、活化剂、分子量调节剂、引发剂、终止剂为本领域常用的物
质，具体优选为，
[0036]所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，歧化松香酸钾、脂肪酸钠及烷基酚聚氧乙烯醚(OP
‑
10)中的一种或组合；和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物，其特征在于，包括衣康酸酯单体结构单元、丙烯酸酯单体结构单元和交联单体结构单元；其中，以所述共聚物结构单元的总重量为100％计，衣康酸酯单体结构单元的含量为1wt％
‑
30wt％；优选为2wt％
‑
25wt％；丙烯酸酯单体结构单元的含量为60wt％
‑
98wt％；优选为65wt％
‑
95wt％；交联单体结构单元的含量为1wt％
‑
10wt％；优选为2wt％
‑
6wt％。2.根据权利要求1所述的衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物，其特征在于，所述共聚物的数均分子量在20万
‑
70万之间，优选为25万
‑
40万；分子量分布在1.5
‑
5.0之间，优选为2.6
‑
4.0。3.根据权利要求1
‑
2任一所述的衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述方法包括将包含衣康酸酯单体、丙烯酸酯单体和交联单体在内的组分进行乳液聚合，制得所述衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物。4.根据权利要求3所述的衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述衣康酸酯单体选自衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯、衣康酸二丙酯中一种或组合；和/或所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲氧乙酯、丙烯酸乙氧乙酯、丙烯酸
‑2‑
羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正十二烷基酯、丙烯酸正月桂基酯或丙烯酸正十八烷基酯中的一种；和/或所述交联单体选自氯醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、环戊二烯、乙叉降冰片烯、N
‑
羟甲基丙烯酰胺中的一种或组合。5.根据权利要求3所述的衣康酸酯单体改性丙烯酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，以衣康酸酯单体、丙烯酸酯单体、交联单体的总重量为100％，衣康酸酯单体的加入量为1wt％
‑
30wt％；优选为2wt％
‑
25wt％；丙烯酸酯单体的加入量为60wt％
‑
98wt％；优选为65wt％
‑
95wt％；交联单体的加入量为1wt％
‑
10...

【专利技术属性】
技术研发人员：王润国，杨慧，吉海军，张立群，薛旺，李利伟，周鑫鑫，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：