[发明专利]四臂梳状星型支化丁基橡胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种四臂梳状星型支化丁基橡胶的制备方法，对3,9‑二氧[5.5]螺环十一烷进行卤化反应，合成出一种新型偶联剂1,5‑二溴‑3,3二(2‑溴乙基)戊烷，然后与异戊二烯、苯乙烯、1,3‑丁二烯和二乙烯基苯(DVB)反应单体偶合制备出四元四臂梳状星型成核剂([PS‑(DVB)SBR‑(DVB)IR‑]subgt;n/subgt; Y)，最后在烷基卤化铝和质子酸复配的催化体系下，利用成核剂([PS‑(DVB)SBR‑(DVB)IR‑]subgt;n/subgt; Y)通过先臂后核法，经阳离子聚合制备出四臂梳状星型支化丁基橡胶。该方法解决了丁基橡胶在加工过程中易出现的挤出胀大和应力松驰速率慢的问题，又确保四臂梳状星型支化丁基橡胶具有足够的生胶强度和良好的气密性，实现了丁基橡胶的加工性与物理机械性能的平衡。本发明工艺流程短，产品的分子量可控，分子结构可设计，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种四臂梳状星型支化丁基橡胶的制备方法，具体的说涉及一种异戊二烯/丁二烯/苯乙烯/二乙烯基苯(DVB)四元四臂成核剂制备四臂梳状星型支化丁基橡胶的方法。

背景技术

众所周知，丁基橡胶(Butyl Rubber，简称IIR)是由异丁烯和少量异戊二烯，采用阳离子聚合共聚而成的。丁基橡胶自20世纪40年代由美国Exxon公司实现工业化以来距今已有七十多年的历史，由于其具有优异的气密性、阻尼性、耐热老化性、耐臭氧和耐气候性等特性，因而被广泛应用于制造车用轮胎的内胎、气密层、硫化胶囊和医用药塞等领域，成为最重要的合成橡胶品种之一。

然而，丁基橡胶分子链主要是由碳碳单键组成，双键数目少，取代基甲基呈对称排列，存在着结晶度高，分子链的柔顺性差，应力松地速率慢，硫化速度慢，粘着性较差，与其它通用橡胶相容性不好等缺点，这样丁基橡胶在加工过程中容易出现过度流动及变形。因此如何实现丁基橡胶物理机械性能和加工性能的平衡已成为制备高性能丁基橡胶材料的瓶颈。

近些年，研究人员发现一种由高分子量的接枝结构和低分子量的线形结构组成的具有独特的三维网状结构的星型支化丁基橡胶即具有优良的粘弹性能，同时又具有高的生胶强度和快的应力松弛速率，在加工过程中可以保持低的熔体粘度，同时又能得到高分子量的聚合物，实现物理机械性能和加工性能的平衡统一。因此星型支化结构已成为未来丁基橡胶研究领域的热点之一。