[发明专利]多峰聚异烯烃组合物及其方法

说明书

描述了一种具有多峰分子量分布的基于聚异烯烃的聚合物组合物，其可以通过向聚合过程中延后添加链转移剂而制备。该聚合物组合物具有峰值分子量(M_p)小于约100,000g/mol的低分子量部分和峰值分子量(M_p)大于约250,000g/mol的高分子量部分，低分子量部分以小于高分子量部分的量存在于组合物中。由基于聚异烯烃的聚合物组合物生产的固化制品表现出改进的可加工性，同时保持物理性能。

技术领域

本发明涉及聚异烯烃组合物，尤其是丁基橡胶组合物，及其生产方法。

背景技术

丁基橡胶应该理解为异烯烃和一种或多种，优选共轭多烯烃作为共聚单体的共聚物。具体地，聚(异丁烯-共-异戊二烯)(IIR)是通过与异丁烯 (IB)和异戊二烯(IP)的阳离子聚合而制备的高分子量共聚物。自1940 年代以来，IIR已经通过异丁烯与少量异戊二烯(通常不大于2.5mol％) 的无规阳离子共聚而制备。丁基橡胶或丁基聚合物通常在淤浆法中使用氯甲烷作为稀释剂和Friedel-Crafts催化剂作为聚合引发剂的部分制备。这种方法进一步描述于美国专利号2,356,128和Ullmanns Encyclopedia of IndustrialChemistry，A 23卷，1993，第288-295页中，其内容通过引证结合于本文中。

Gronowski(美国专利6,403,747)提出了用于生产含有2.5mol％异戊二烯的丁基橡胶的催化剂体系的改进，其中二烷基铝与次要组分二乙基铝和少量水或其它添加剂反应。Gronowski提出的所述改进允许生产更均匀的催化剂，具有改进的丁基橡胶生产活性。这种进展可以适用于本发明。

由于其分子结构，IIR具有优异的不透气性、高损耗模量、氧化稳定性和延长的抗疲劳性。这种弹性体由于对气体的渗透性非常低，主要用于轮胎内衬(inner liner)和内胎(inner tube)。由于优异的抗老化和抗化学性，或聚合物结构固有的高阻尼性能，其也是其他应用领域的首选材料。

丁基橡胶在混合(密炼机)、研磨、压延、挤出和模制期间的可加工性对消费者而言是至关重要的。高分子量丁基聚合物会导致生坯强度改进，但会对应力松弛产生负面影响，这由此又对获得的橡胶混配物的其它加工特性产生负面影响。已经有几种尝试，通过丁基橡胶的后修饰；与不同的聚合物共混，共混不同分子量的丁基橡胶，在混配期间加入油或树脂等来改进加工的容易性。虽然这些尝试已被证明改进了可加工性，但它们需要在产品的全合成中增加步骤，或者增加成本，或它们会对最终混配物的物理性质产生不利影响。

因此，本领域仍然需要改进聚异烯烃聚合物，尤其是丁基橡胶的可加工性。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种基于聚异烯烃的聚合物组合物，其包含多峰分子量分布，聚合物组合物包含峰值分子量(M_p)小于约 100,000g/mol的低分子量部分和峰值分子量(M_p)大于约250,000g/mol 的高分子量部分，组合物中的低分子量部分以小于高分子量部分的量存在。

根据本发明的第二方面，提供了一种生产具有多峰分子量分布的基于聚异烯烃的聚合物组合物的方法，方法包括：在不存在链转移剂的情况下在第一步骤中聚合异烯烃；和在链转移剂存在下，在第二步骤中继续聚合异烯烃而制备包含多峰分子量分布的基于聚异烯烃的聚合物组合物，聚合物组合物包含峰值分子量(M_p)小于约100,000g/mol的低分子量部分和峰值分子量(M_p)大于约250,000g/mol的高分子量部分，组合物中的低分子量部分以小于高分子量部分的含量存在。

根据本发明的第三方面，提供了一种包含本发明的基于聚异烯烃的聚合物组合物的固化制品。