[发明专利]端基功能化聚异戊二烯橡胶及其制备方法

权利要求书

1.一种端基功能化聚异戊二烯橡胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)将含羟基或羧基的异戊二烯衍生物通过烷基铝脱氢得到烷基铝保护的异戊二烯前体；

2)极性嵌段共聚物的合成：烷基铝保护的异戊二烯前体在催化剂的作用下于40～60℃陈化反应30～50min；然后加入异戊二烯正己烷溶液，于40～60℃继续反应3～5h；最后滴加酸化乙醇淬灭反应；所得产物经酸化水和乙醇多次洗涤，30～50℃真空干燥后得到极性嵌段共聚物；

3)制备中间产物：将步骤2)得到的极性嵌段共聚物溶于反应溶剂中，再缓慢滴入0℃的羟基活化剂或羧基活化剂和有机碱催化剂溶液；然后自然升至室温，继续反应7～9h；最后通过浓缩、沉降得到中间产物；其中，极性嵌段共聚物与反应溶剂的比例为：0.09～0.18g/100mL；极性嵌段共聚物与(羟基活化剂或羧基活化剂+有机碱催化剂溶液)的比例为：0.05～0.1g/100mL；

4)多肽修饰中间产物得末端功能化聚异戊二烯橡胶：将步骤3)所得的中间产物溶于反应溶剂中，再缓慢滴入0℃的多肽化合物和有机碱催化剂溶液；然后自然升温至室温，继续反应7～9h；最后通过浓缩和沉降得到多肽嵌段共聚物，即末端功能化聚异戊二烯橡胶；其中，中间产物与反应溶剂的比例为：0.4～0.6g/100mL；中间产物与(多肽化合物+有机碱催化剂溶液)的比例为：0.45～0.65g/100mL；所述多肽化合物中氨基酸的个数≥4；

其中，所有反应均在无水无氧环境中进行。

2.根据权利要求1所述的端基功能化聚异戊二烯橡胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述含有羟基或羧基的异戊二烯衍生物选自下述化合物：

3.根据权利要求1或2所述的端基功能化聚异戊二烯橡胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述烷基铝保护的异戊二烯前体采用下述方法制备：将含有羟基或羧基的异戊二烯衍生物缓慢滴入-78℃的二异丁基氢化铝或三异丁基铝正己烷溶液中反应，然后自然回升至室温；反应液在室温下搅拌过夜后过滤得到烷基铝保护的异戊二烯前体，于-25℃下低温储存备用。

4.根据权利要求1或2所述的端基功能化聚异戊二烯橡胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中，烷基铝保护的异戊二烯前体与催化剂的摩尔比为：30～50：0.8～1.2，烷基铝保护的异戊二烯前体与异戊二烯的摩尔比为：30～50：200～4000。

5.根据权利要求3所述的端基功能化聚异戊二烯橡胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中，烷基铝保护的异戊二烯前体与催化剂的摩尔比为：30～50：0.8～1.2，烷基铝保护的异戊二烯前体与异戊二烯的摩尔比为：30～50：200～4000。

6.根据权利要求1或2所述的端基功能化聚异戊二烯橡胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述催化剂体系为A、B和C的混合物，A、B和C的摩尔比为：A：B：C＝0.8～1.2：15～25：1～3；其中，所述物质A为羧酸类钕、醇类钕、磷酸酯类钕、乙酰丙酮类钕或氨基类钕；物质B为三异丁基铝、三辛基铝、三甲基铝、三乙基铝或二异丁基氢化铝；物质C为二异丁基氯化铝、二氯二甲基硅、叔丁基氯、四氯甲烷、一氯二乙基铝、三氯化铝、二乙基氯化铝或三氯三乙基二铝。

7.根据权利要求3所述的端基功能化聚异戊二烯橡胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述催化剂体系为A、B和C的混合物，A、B和C的摩尔比为：A：B：C＝0.8～1.2：15～25：1～3；其中，所述物质A为羧酸类钕、醇类钕、磷酸酯类钕、乙酰丙酮类钕或氨基类钕；物质B为三异丁基铝、三辛基铝、三甲基铝、三乙基铝或二异丁基氢化铝；物质C为二异丁基氯化铝、二氯二甲基硅、叔丁基氯、四氯甲烷、一氯二乙基铝、三氯化铝、二乙基氯化铝或三氯三乙基二铝。