[发明专利]一种烯烃共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种烯烃共聚物及其制备方法和应用。所述烯烃共聚物包括乙烯结构单元、丙烯结构单元以及衍生自第三单体的结构单元，所述第三单体为共轭二烯烃和单乙烯基芳烃的低聚物。所述烯烃共聚物不仅基本没有毒性和气味，而且包括所述烯烃共聚物的橡胶在力学性能上能够达到与包括现有的三元乙丙橡胶相当的水平，并且更容易硫化，需要较短的硫化时间，从而能够提高生产效率，极具工业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种烯烃共聚物及其制备方法以及所述烯烃共聚物在制备橡胶制品中的应用。

背景技术

乙丙橡胶是乙烯、丙烯的共聚物，通常为了方便硫化而引入少量非共轭二烯烃作为第三单体。目前，三元乙丙橡胶通常使用乙叉降冰片烯ENB作为第三单体。ENB反应活性高，生成的烯烃共聚物硫化速度快，是工业上使用最为广泛的第三单体。然而，ENB性质活泼，合成和分离极为困难，价格昂贵，毒性大，有强烈的刺激臭味，生产过程气味大，并且残存在烯烃共聚物中未聚合的ENB难以脱除，不利于环保工作的进行。因此，在乙丙橡胶研究工作中，亟需开发一种新的第三单体代替现有的ENB，以在不影响三元乙丙橡胶性能的基础上解决ENB毒性较大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的烯烃共聚物、一种烯烃共聚物的制备方法以及所述烯烃共聚物在制备橡胶制品中的应用。

本发明提供了一种烯烃共聚物，其中，所述烯烃共聚物包括乙烯结构单元、丙烯结构单元以及衍生自第三单体的结构单元，所述第三单体为共轭二烯烃和单乙烯基芳烃的低聚物。

本发明提供了一种烯烃共聚物的制备方法，该方法包括在催化剂的存在下，将乙烯、丙烯以及第三单体在溶剂中进行烯烃聚合反应，所述第三单体为共轭二烯烃和单乙烯基芳烃的低聚物。

此外，本发明还提供了所述烯烃共聚物在制备橡胶制品中的应用。

本发明的发明人经过深入研究后发现，包括本发明提供的烯烃共聚物的硫化橡胶在力学性能上能够达到与包括现有的三元乙丙橡胶的硫化橡胶相当的水平。更为重要的是，包括本发明提供的烯烃共聚物的橡胶更容易硫化，需要较短的硫化时间，有利于生产效率的提高。此外，由于共轭二烯烃和单乙烯基芳烃的低聚物基本没有毒性和气味，并且价格低廉，将其作为第三单体不会对人体健康造成影响，有利于大规模的工业化生产，极具工业应用前景。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的所述烯烃共聚物包括乙烯结构单元、丙烯结构单元以及衍生自第三单体的结构单元，所述第三单体为共轭二烯烃和单乙烯基芳烃的低聚物。在本发明中，所述烯烃共聚物为无规共聚物。

本发明对所述烯烃共聚物中各结构单元的含量没有特别地限定，并可以根据制备过程中各结构单元所对应的单体的用量进行调整，例如，以所述烯烃共聚物的总重量为基准，所述乙烯结构单元的含量可以为40-70重量％，所述丙烯结构单元的含量可以为20-55重量％，所述衍生自第三单体的结构单元的含量可以为0.5-10重量％。此外，在所述第三单体中，衍生自共轭二烯烃的结构单元(共轭二烯烃结构单元)的含量与衍生自单乙烯基芳烃的结构单元(单乙烯基芳烃结构单元)的含量的重量比可以为2-20:1，优选为3-9:1。

本发明对所述第三单体中乙烯基的含量没有特别地限定，但为了更有利于硫化速率的提高，优选地，在所述第三单体中，以所述共轭二烯烃结构单元的重量为基准，乙烯基的含量为8-80重量％，更优选为10-60重量％。此外，所述第三单体的数均分子量优选为300-6000，更优选为500-3000，最优选为600-2000。