[发明专利]一种环氧化1,2-聚丁二烯的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种聚合材料的制备方法，特别是涉及一种环氧化1,2-聚丁二烯的制备方法。

背景技术

聚丁二烯是一类常用的重要的聚合物材料，由于分子内或支链内可反应性双键或官能团的存在，使其得以广泛在涂料、黏合剂、浇注橡胶制品、嵌缝材料、橡胶加工助剂等领域得到应用，特别是六七十年代在航天火箭固体燃料推进剂中成功应用以来，得到迅速发展，成为聚合物中重要一类。但是由于1,2-聚丁二烯分子链是简单的碳链结构，没有极性基团存在，在一定程度上限制了它的适用范围。为进一步提高1,2-聚丁二烯的性能，拓宽其的应用领域，对其进行化学改性日益成为橡胶领域中活跃的发展方向。

在众多改性方法中，环氧化改性具有较高的工业价值。吕雪梅、黄宝琛等研究了低相对分子量反式1,4-聚丁二烯的环氧化改性（合成橡胶工业，2006-01-15,29（1）：30~34）。李平，郑元锁等研究了端羟基聚丁二烯的环氧化改性（环氧化端羟基聚丁二烯改性环氧树脂隔热涂层的研究，材料工程，2009年增刊2）。张小华，徐伟箭等研究了端羟基聚丁二烯液体橡胶的环氧化改性（端羟基聚丁二烯液体橡胶的环氧化研究，热固性树脂，2004年3月，第19卷第2期）。

上述研究所用的聚丁二烯有两个特点：一是聚丁二烯的分子量都比较低，数均分子量均在2000左右；二是聚丁二烯分子结构是1,4聚合或者是进行了端基改性。本实验所采用的聚丁二烯是一种高分子量间同立构1,2-聚丁二烯（Syndiotactic 1, 2-Polybutadiene），数均分子量Mn为1200000左右，聚丁二烯的间规度在25%左右，1,2结构含量在95%以上，结晶度在20%左右。目前，未见对高分子量、间同立构和未端基化的聚丁二烯进行的环氧化改性的报道，也未见改性后的聚丁二烯的技术指标的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧化1,2-聚丁二烯的制备方法，该方法为一种高分子量间同立构1,2-聚丁二烯（Syndiotactic 1, 2-Polybutadiene）的环氧化改性的合成方法，制备工艺简单，为聚丁二烯的进一步应用开辟了新的道路。经环氧化改性的TPI胶料(ETPI)大大改善了它的抗湿滑性、粘合性、气密性和耐油性等性能，将更能满足作为高性能轮胎材料的方面要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种环氧化1,2-聚丁二烯的制备方法，所述方法包括以下制备步骤：

a、将组分A和组分B加入反应瓶中，于65℃下磁力搅拌至组分A溶解，向反应瓶中加入组分C和D,充分搅拌均匀，向体系中加入定量组分E，于恒温下反应一段时间，反应结束后，将产物倒出，加入无水乙醇使固体析出，沉降一段时间，抽滤，用碳酸氢钠溶液和蒸馏水分别洗涤产物固体数次，放入烘箱60℃真空干燥12h，得到产物。

所述的一种环氧化1,2-聚丁二烯的制备方法，所述组分A为高分子量间同立构1,2-聚丁二烯，数均分子量Mn为1200000，结晶度20%，1,2-结构含量大于95%。

所述的一种环氧化1,2-聚丁二烯的制备方法，所述组分B为低级烷烃或环烷烃,包括环己烷，正己烷。

所述的一种环氧化1,2-聚丁二烯的制备方法，所述组分D为一种相转移催化剂，结构是(CH₂CH₂O)_n。

所述的一种环氧化1,2-聚丁二烯的制备方法，所述组分A的质量浓度为8g/dL，组分C和组分A的质量浓度比为Mc/Ma=21.5%,组分C和组分E的摩尔比为：C/E=1:1。

本发明的优点与效果是：

环氧化改性后的聚二烯烃橡胶，既保持了原来的结构和性能，又因为分子链中引入新的基团而增加了许多新的优良性能。例如:天然橡胶的环氧化能增加减震性能，改善耐磨性和潮湿拉伸应力及其硫化胶耐烃类溶剂的性能。环氧化的1，2一聚丁二烯改善了粘着强度、热稳定性和耐溶剂性能。环氧化的聚丁二烯胶乳已在间苯二酚甲醛胶乳(RLF)浸渍轮胎帘线中得到应用。经环氧化改性的TPI胶料(ETPI)既保持了TPI胶料原有的低滚动阻力、压缩生热以及耐疲劳性能优异的特点，又大大改善了它的抗湿滑性、粘合性、气密性和耐油性等性能，将更能满足作为高性能轮胎材料的各方面要求。可见，环氧化改性后的聚二烯烃橡胶有着很好的工业前景。

图1是本发明环氧化聚丁二烯的红外光谱图；

图2是本发明环氧化聚丁二烯的H-NMR谱图分析。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

实施例1