[发明专利]液体马来化的丁基橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及液体马来化的丁基橡胶组合物。本发明还涉及用于制备液体马来化的丁基橡胶组合物的一种方法。本发明还涉及在多官能胺类存在下可固化的液体马来化的丁基橡胶组合物。

背景技术

丁基橡胶(异丁烯和少量异戊二烯的一种共聚物)以其优良的绝缘性和气体阻隔性而知名。在其众多应用中，丁基橡胶以固化复混物的形式被使用。通常用于该聚合物的固化体系含有硫、醌类、树脂、硫给予体和低硫高性能固化促进剂。

众所周知，异丁烯的自由基聚合是不切实际的，因为该体系中存在固有的自仰制机理。事实上，在自由基源存在下异丁烯的引发很快。不过，聚合速率常数(k_p)相当小，且优选的反应历程(抑制，k_i)涉及烯丙基氢从异丁烯分子中的除去(k_i＞＞k_p)。

同样众所周知，丁基橡胶和聚异丁烯在有机过氧化物的作用下发生分解。而且，美国专利第3,862,265号和第4,749,505号提到一种C₄至C₇异单烯烃与高达10wt.％的异戊二烯或高达20wt.％的对烷基苯乙烯的共聚物当受到高剪切混合时，其分子量会下降。在自由基引发剂的存在下，该作用会被加强。

White等人(美国专利第5,578.682号)要求了一种具有双峰分子量分布的聚合物的后聚合工艺，该聚合物是从原本具有单锋分子量分布的聚合物衍生得到的。该聚合物，例如聚异丁烯，丁基橡胶或异丁烯和对甲基苯乙烯的共聚物，与一种多不饱和交联剂(以及可选地，一种自由基引发剂)混合并在有机过氧化物存在下进行高剪切混合。

类似地，聚烯烃类的马来化是一种熟知的方法，已被用于制备马来化材料(如马来化聚乙烯)，这些材料与硅质和/或黏土填料具有改善的相互作用。这些材料的制备可利用反应性挤出设备来实现，其中聚合物基质与马来酸酐和一种过氧化物引发剂进行混合。

发明内容

现在已经出人意料地发现，通过将丁基橡胶(IIR)的自由基降解与过氧化物引发的马来化反应相结合，可以同时降低IIR的分子量并进行它的马来化，从而产生化学性质相似但物理性质不同的具有酸酐官能团的液体材料。进一步出人意料地发现，可以使这些材料在二元胺或二元醇存在下固化。

本发明涉及一种接枝型液体聚合物，其中含有C₄至C₇单烯烃单体和C₄至C₁₄多烯烃单体构成的一种聚合物、一种接枝材料和一种自由基引发剂。

本发明还涉及一种聚合物接枝方法，包括C₄至C₇单烯烃单体和C₄至C₁₄多烯烃单体的聚合物在接枝材料和自由基引发剂存在下发生反应。

本发明还涉及用于将非液体聚合物降解为接枝型液体聚合物的方法，该方法包括在一种接枝材料和一种自由基引发剂存在下，使C₄至C₇单烯烃单体和C₄至C₁₄多烯烃单体的非液体聚合物反应，以生成接枝型液体聚合物。

本发明还涉及用于制备固化复混物的方法，包括在一种接枝材料和一种自由基引发剂存在下，使C₄至C₇单烯烃单体和C₄至C₁₄多烯烃单体的一种聚合物发生反应，以生成接枝型液体聚合物，然后将该接枝型液体聚合物在多官能胺固化剂存在下固化。

附图说明

图1说明了异丁烯的自由基聚合。为参考起见，图中还包括脂肪氢、乙烯基氢和烯丙基氢的键解离能。

图2说明了马来酸酐官能化的IIR在二元胺存在下的固化。

具体实施方式

本发明现在将被描述，其目的在于说明而非限制。除了在操作实例中或其他被指明之处，本说明书中所有表示数量、百分数等的数字均应理解为在所有情况下都由术语“约”所修正。同样，所有范围包括所披露的最大值和最小值的任意结合并包括其中的任一中间范围，其在本文中可能有或没有特别列举。

本发明涉及丁基聚合物。术语“丁基橡胶”、“丁基聚合物”和“丁基橡胶聚合物”在整个本说明书中可互换使用。根据本发明的适当的丁基聚合物由含有C₄至C₇单烯烃单体和C₄至C₁₄多烯烃单体的单体混合物衍生得到。