[发明专利]均匀微观结构的乙烯/丁二烯共聚物

说明书

本发明涉及乙烯/丁二烯共聚物，其包含统计分布的乙烯单元、丁二烯单元、反式‑1,2‑环己烷单元，相对于乙烯、丁二烯和反式‑1,2‑环己烷单元的总摩尔数，所述共聚物中乙烯单元的摩尔分数等于或大于50％，其特征在于，共聚物的微观结构是均匀的。本发明涉及用于制备这种共聚物的方法以及该共聚物的用途，特别是在用于轮胎的橡胶组合物中的用途。

技术领域

本发明涉及乙烯/丁二烯共聚物，对于该共聚物整个共聚物链上的微观结构是受控的并且均匀。本发明还涉及用于制备这种共聚物的方法以及该共聚物的用途，特别是在用于轮胎的橡胶组合物中的用途。

背景技术

基于乙烯和共轭二烯的共聚物根据预期材料的特性对于轮胎应用具有有利的性质，如例如在专利申请WO2014/082919 A1或WO2014/114607 A1中所描述的。

这些共聚物的另一个优点是使用乙烯，乙烯是常见且市售可得的单体，其可通过化石或生物途径获得。

这些共聚物的另一个优点是沿着聚合物主链存在乙烯单元，这些单元对氧化或热/氧化降解机制非常不敏感，这使得材料具有更好的稳定性和使用寿命。

基于乙烯和丁二烯的共聚物的合成描述于例如专利US 3 9101 862、EP 0 526955和WO 2004/035639中。在申请WO 2004/035639中，基于乙烯和共轭二烯的共聚物的合成使得可以获得具有低结晶度(小于15％)的乙烯基弹性体，尽管乙烯含量大于70摩尔％。

工业溶液聚合方法通常由三个主要步骤组成：

1)反应混合物的制备；

2)溶液中的单体与催化体系接触的聚合；

3)回收弹性体并循环溶剂，未反应的试剂和反应副产物。

制备步骤1)在于制备单体溶液和催化体系溶液，用于随后将其引入至聚合步骤的一个或多个反应器中。

聚合步骤2)在于混合单体的各种溶液和催化体系的各种溶液以引起单体聚合。

回收步骤3)在于将聚合物与溶剂和未反应的化学产品(如单体)分离。溶剂和未反应的化学产品优选循环至制备步骤。然而，在某些情况下，不能设想循环利用。

在迄今为止已知的聚合方法中，获得的共聚物的微观结构按其原样设定，或者至多控制为平均微观结构。然而，该微观结构在整个聚合物链上并不均匀，并且特别地取决于进行聚合的方式和相对于每种单体的催化体系活性比。特别是由于如下的事实：对于现有的催化体系，乙烯和丁二烯单体具有不同的插入至生长的聚合物链中的速度，因此观察到组成梯度。

本发明特别地涉及基于乙烯和包含反式-1,2-环己烷单元的丁二烯的共聚物。基于乙烯和包含环己烷单元的丁二烯的共聚物例如描述于申请WO 2004/35639、EP 1 829901和WO 2004/035639中。通过在这些申请中描述的方法获得的共聚物不仅具有乙烯单元和丁二烯单元浓度梯度，而且还具有反式-1,2-环己烷单元浓度梯度。

出人意料地，已经发现可以控制乙烯和丁二烯的掺入程度以及整个链的各种单元的均匀性从而获得具有低结晶度的共聚物。本发明涉及乙烯/包含反式-1,2-环己烷单元的丁二烯的共聚物。在这些共聚物中可以发现的各种单元是乙烯单元、丁二烯单元和反式-1,2-环己烷单元。

发明内容

本发明的主题为新型的乙烯/丁二烯共聚物。每种乙烯/丁二烯共聚物包含统计分布的乙烯单元、丁二烯单元和反式-1,2-环己烷单元，相对于乙烯、丁二烯和反式-1,2-环己烷单元的总摩尔数，所述共聚物中乙烯单元的摩尔分数大于或等于50％，其特征在于，共聚物的微观结构是均匀的，因此每种单元的摩尔浓度在整个共聚物链上都是恒定的。

相对于乙烯、丁二烯和反式-1,2-环己烷单元的总摩尔数，乙烯单元的摩尔分数范围有利地为50摩尔％至95摩尔％。