[发明专利]一种溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种溴化异丁烯‑对甲基苯乙烯共聚物的制备方法。本发明采用弱极性脂肪烃作为溴化溶剂对异丁烯‑对甲基苯乙烯共聚物具有良好的溶解性，而且能提高体系的传质和传热能力，提高溴化反应速率；同时，本发明采用氧化剂提高溴化剂溴元素的转化率和利用率，降低溴化剂使用量，减少Br元素的排放；最后，本发明采用缚酸促进剂提高中和效率，减少副产物残留，保证产品质量。

技术领域

本发明属于橡胶制备技术领域，具体涉及一种溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物及其制备方法。

背景技术

溴化异丁烯-对甲基苯乙烯无规共聚物(BIMS)是通过阳离子聚合制备的新一代弹性体，除了具有IIR优异的气密性和阻尼性外，还表现出优于三元乙丙橡胶的耐热性、优异的耐臭氧性及耐候性，在轮胎胶料中并用BIMSM，可以改善动态性能，降低滚动阻力和提高抗湿滑性能。

BIMSM由异丁烯和对甲基苯乙烯(p-MS)进行正离子共聚合，然后进行溴化反应，在主链上p-MS链段的甲基位置上发生溴化反应生成可硫化的苄基溴官能团。由于苄基溴官能团垂直于聚合物主链，且具有较高的硫化活性，因此与多种硫化体系可形成稳定的交联体系，例如氧化锌/硬脂酸锌硫化体系。BIMSM最大的特点是易与其他聚合物共混改性。Waddell等报道了用BIMSM取代部分轮胎胎面胶料中的丁苯橡胶，可显著改善冬季和湿滑路面上的牵引力并降低滚动阻力。因此，BIMSM可改善轮胎的动态力学性能，能替代卤化IIR用于轮胎胎侧、胎面和胎体，并能显著提高汽车轮胎的质量和安全性。

BIMSM的应用正在逐渐拓展之中，其中着重在轮胎领域的开发，包括无内胎轮胎气密层、胎侧、硫化胶囊、特殊的胎面胶等。在非轮胎制品方面，主要用于车辆减震(减震支座、空气弹簧)、药用瓶塞、软管、输送带、防水卷材和粘合剂等，其中减震方面的用途最有发展前途。研究表明，BIMSM是超纯物，是适合制药应用的产品中最清洁的弹性体。

专利US5077345阐述一种用于卤化异丁烯和烷基苯乙烯的自由基卤化方法，主要缺点是苯环上的甲基取代基卤素理论含量只有50％，剩余的卤素与置换出的H结合生成卤化氢副产物，所述副产物不参与卤化反应。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物及其制备方法，本发明提供的制备方法可以提高溴化剂溴元素的转化率和利用率，降低溴化剂使用量，减少Br元素的排放，并且可以提高中和效率，减少副产物残留，保证产品质量。

本发明提供了一种溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物的制备方法，包括以下步骤：

A)将异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物与弱极性脂肪烃混合，得到胶液；

B)将氧化剂、自由基引发剂、溴化剂以及所述胶液混合搅拌后，进行反应，得到反应后的胶液；

C)向所述反应后的胶液中依次加入缚酸剂以及缚酸促进剂进行反应，得到反应液；

D)将所述反应液洗涤后，加入稳定剂混合，再闪蒸除去溶剂，得到胶料；

E)将所述胶料挤压脱水、干燥后，得到溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物。

优选的，所述弱极性脂肪烃选自C5～C8的弱极性脂肪烃。

优选的，所述胶液的粘度为250～650cp，所述胶液中异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物的质量百分含量为5wt％～25wt％。

优选的，所述氧化剂为过氧化氢、次氯酸盐、溴酸盐中的一种或多种；

所述氧化剂与异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物中对甲基基团的摩尔比为(0.7～2):1。

优选的，所述自由基引发剂为偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈、偶氮二(2-甲基丁)腈、2,2-偶氮二(三甲基戊烷腈)和偶氮二(2,4-二甲基戊)腈中的一种或多种；