【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于乳聚丁苯橡胶的制备及应用，具体涉及一种极性乳聚丁苯橡胶的制备方法及其在橡胶制品中的应用。
技术介绍
1、乳聚丁苯橡胶是全球产量最高、消费量最大的通用合成橡胶。乳聚丁苯橡胶具有优异的机械性能和良好的加工性，在轮胎、鞋材、胶带和减震等领域被广泛应用。但是乳聚丁苯橡胶由于分子链中不含有极性基团，在与极性化合物共混时，产品性能下降。
2、随着社会工业的不断发展，乳聚丁苯橡胶的应用场景不断增加，乳聚丁苯橡胶非极性限制了其的应用。目前增加乳聚丁苯橡胶与极性化合物的方法多为添加相容剂，价格昂贵、效果不明显，同时会使乳聚丁苯橡胶原先具有的优势性能下降，限制了乳聚丁苯橡胶的应用。如何开发一种与极性化合物具有良好相容性，同时保持乳聚丁苯橡胶传统优异性能的乳聚丁苯橡胶，将极大的拓宽乳聚丁苯橡胶的应用领域，具有非常良好的应用前景和经济使用价值。
3、绿色轮胎的不断发展，白炭黑用量不断攀升，为了改善白炭黑在橡胶中的分散所使用的硅烷偶联剂用量也不断提高，这就意味着在橡胶混炼、硫化甚至在轮胎使用过程中，会有大量voc气体(乙醇)排放，这些排放的voc气体不仅对环境造成污染，还存在轮胎气孔率、工人身体健康等安全隐患。在不使用硅烷偶联剂的情况下，开发一种环保型极性乳聚丁苯橡胶，实现白炭黑在橡胶中的良好分散，可极大的减少voc的排放，可以极大的保护环境和身体健康。
4、cn111073086b公开了一种高耐磨绿色轮胎用橡胶组合物及其制备方法，首先采用聚醚多元醇对纳米白炭黑粒子表面进行锚固改性，而后采用不饱和丙烯酸酯
5、cn111073200a公开了一种环保型橡胶组合物及其制备方法采用邻苯二甲酸二酯对纳米白炭黑粒子表面进行锚固改性，而后对溶聚丁苯胶浆用不饱和丙烯酸酯进行接枝聚合，对纳米白炭黑粒子表面进行包覆处理后，与溶聚丁苯胶浆直接混合、凝聚来制备出用于轮胎胎面的高性能橡胶组合物。
6、cn111073079b公开了一种抗湿滑轮胎用橡胶组合物及其制备方法，首先对烷基酚聚氧乙烯醚和硅烷偶联剂进行共聚反应，其生成产物有机硅/烷基酚聚氧乙烯醚共聚物对纳米白炭黑粒子表面进行多点锚固改性，而后采用不饱和丙烯酸酯极性单体和对芳基乙烯类单体进行极性预乳化处理，再利用原位聚合制备超分散型纳米白炭黑，然后与溶聚丁苯胶浆直接混合、凝聚来制备用于抗湿滑轮胎胎面的橡胶组合物。
7、以上专利均通过在制备白炭黑/橡胶复合材料时，采用复杂的改性步骤和多步的处理工艺对最后的白炭黑/橡胶复合材料得以改性。
8、cn103073760a公开了一种乳聚丁苯橡胶组合物及其制备方法和其硫化胶，以丁腈橡胶乳液对丁苯橡胶乳液进行改性，制备极性橡胶混合物，但是制备工艺繁多，干扰因素多。
9、cn104017133a公开了一种含氮链端链中多功能化溶聚丁苯橡胶及其制备方法，利用含氮功能单体与丁二烯苯乙烯共聚，改善炭黑在橡胶基体中的分散性，但是其操作复杂。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，反应条件温和、工艺简单和产品性能稳定，适合工业化生产；本专利技术还提供其在在白炭黑增强的橡胶制品中的应用，实现橡胶制品的生产的绿色化，拓宽其应用范围。
2、本专利技术所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，包括以下步骤：向乳聚丁苯橡胶乳液中，依次加入丙烯酸酯类化合物、还原剂、引发剂，进行接枝反应，得到环保型极性改性乳聚丁苯橡胶乳液，破乳，干燥，得到极性乳聚丁苯橡胶；
3、所述乳聚丁苯橡胶乳液是苯乙烯和丁二烯经乳液聚合制成的乳液，其中苯乙烯的质量分数为15～30％，优选为20～28％，进一步优选为22～25％，其余为丁二烯；
4、所述乳聚丁苯橡胶乳液的固体含量为10～55％，优选为10～20％。
5、所述乳聚丁苯橡胶的数均分子量为70000～150000，优选为80000～150000。
6、乳聚丁苯橡胶和丙烯酸酯类化合物的质量比为1：(0.05～0.5)。
7、乳聚丁苯橡胶、氧化剂、还原剂的质量比为1：(0.0005～0.1)：(0.0005～0.1)。
8、接枝反应的温度为40～120℃，反应时间为60-240min。
9、丙烯酸酯类化合物为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或者多种。
10、引发剂为有机过氧化物类引发剂，为异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基中的一种或多种。
11、还原剂为四乙烯五胺、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、多亚乙基多胺中的一种。
12、所述的极性乳聚丁苯橡胶在橡胶制品中的应用：包括极性乳聚丁苯橡胶硫化胶的制备，步骤为：在密炼机中加入极性乳聚丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、白炭黑混练5-10min，排胶冷却2-3h后，在开炼机中加入n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，硫磺，混合均匀后，下片，冷却24-30h后，放置在170-180℃平板硫化机，10mpa下，硫化30-40min，得到极性乳聚丁苯橡胶硫化胶。
13、极性乳聚丁苯橡胶硫化胶的原料按照以下重量份加入：极性乳聚丁苯橡胶100份，白炭黑50份，氧化锌1-5份，硬脂酸2-7份，硫磺2-4份，n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-4份。
14、具体的，所述的极性乳聚丁苯橡胶在橡胶制品中的应用：包括以下步骤：
15、s1、极性乳聚丁苯橡胶的制备
16、向乳聚丁苯橡胶乳液中，依次加入丙烯酸酯类化合物、还原剂、引发剂，在40～120℃进行接枝反应60-240min，得到环保型极性改性乳聚丁苯橡胶乳液，破乳，干燥，得到极性乳聚丁苯橡胶；
17、所述乳聚丁苯橡胶乳液是苯乙烯和丁二烯经乳液聚合制成的乳液，其中苯乙烯的质量分数为15～30％，其余为丁二烯；
18、所述乳聚丁苯橡胶乳液的固体含量为10～55％；
19、所述乳聚丁苯橡胶的数均分子量为70000～150000；
20、乳聚丁苯橡胶和丙烯酸酯类化合物的质量比例为1：(0.05～0.5)；
21、乳聚丁苯橡胶、氧化剂、还原剂的质量比为1：(0.0005～0.1)：(0.0005～0.1)。
22、s2、白炭黑增强的极性乳聚丁苯橡胶硫化胶的制备
23、在密炼机中加入极性乳聚丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、白炭黑混练5-10min，排胶冷却2-3h后，在开炼机中加入n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，硫磺，混合均匀后，下片，冷却24-30h后，放置在170-180℃平板硫化机，10mpa下，硫化3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：向乳聚丁苯橡胶乳液中，依次加入丙烯酸酯类化合物、还原剂、引发剂，进行接枝反应，得到环保型极性改性乳聚丁苯橡胶乳液，破乳，干燥，得到极性乳聚丁苯橡胶；
2.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：乳聚丁苯橡胶和丙烯酸酯类化合物的质量比为1：(0.05～0.5)。
3.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：乳聚丁苯橡胶、氧化剂、还原剂的质量比为1：(0.0005～0.1)：(0.0005～0.1)。
4.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：接枝反应的温度为40～120℃，反应时间为60-240min。
5.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：丙烯酸酯类化合物为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：引发剂为有机过氧化物类引发剂，为异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧
7.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：还原剂为四乙烯五胺、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、多亚乙基多胺中的一种。
8.一种权利要求1-7任一项所述的极性乳聚丁苯橡胶在橡胶制品中的应用，其特征在于：包括极性乳聚丁苯橡胶硫化胶的制备，步骤为：在密炼机中加入极性乳聚丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、白炭黑混练5-10min，排胶冷却2-3h后，在开炼机中加入N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，硫磺，混合均匀后，下片，冷却24-30h后，放置在170-180℃平板硫化机，10Mpa下，硫化30-40min，得到极性乳聚丁苯橡胶硫化胶。
9.根据权利要求8所述的极性乳聚丁苯橡胶在橡胶制品中的应用，其特征在于：极性乳聚丁苯橡胶硫化胶的原料按照以下重量份加入：极性乳聚丁苯橡胶100份，白炭黑45-55份，氧化锌1-5份，硬脂酸2-7份，硫磺2-4份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-4份。
...【技术特征摘要】
1.一种极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：向乳聚丁苯橡胶乳液中，依次加入丙烯酸酯类化合物、还原剂、引发剂，进行接枝反应，得到环保型极性改性乳聚丁苯橡胶乳液，破乳，干燥，得到极性乳聚丁苯橡胶；
2.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：乳聚丁苯橡胶和丙烯酸酯类化合物的质量比为1：(0.05～0.5)。
3.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：乳聚丁苯橡胶、氧化剂、还原剂的质量比为1：(0.0005～0.1)：(0.0005～0.1)。
4.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：接枝反应的温度为40～120℃，反应时间为60-240min。
5.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：丙烯酸酯类化合物为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的极性乳聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于：引发剂为有机过氧化物类引...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦胜成，李延军，华静，刘玉冬，李圣凯，刘金慧，张晓伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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