[发明专利]一种支化丁基橡胶的制备方法

说明书

本发明提供了一种支化丁基橡胶的制备方法，包括以下步骤：a)将改性三元乙丙橡胶溶解在环己烷中，配制成胶液；b)将步骤a)得到的胶液与异单烯烃、二烯烃、稀释剂混合，配制成反应物溶液；c)在步骤b)得到的反应物溶液中加入催化剂溶液，进行反应，得到支化丁基橡胶；所述催化剂溶液由路易斯酸、助催化剂和环己烷组成。与现有技术相比，本发明提供的制备方法采用淤浆聚合，以路易斯酸为引发剂，在反应体系中引入改性三元乙丙橡胶作为支化剂，制备出支化丁基橡胶；所述改性三元乙丙橡胶为长链支化剂，进一步制备得到的支化丁基橡胶分子量呈双峰分布，拉伸强度等力学性能有明显提高，从而有效改善了丁基橡胶的加工性能。

技术领域

本发明涉及丁基橡胶技术领域，更具体地说，是涉及一种支化丁基橡胶的制备方法。

背景技术

丁基橡胶由异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子共聚合的方法来制备。在通用橡胶中，丁基橡胶具有最好的气密性，是制造轮胎内胎、气密层、硫化胶囊等不可替代的高分子材料，同时上述产品生产领域也是丁基橡胶目前最主要的应用领域，但丁基橡胶具有与通用橡胶相容性不好和因粘弹性差导致的加工性能差的缺点。

支化丁基橡胶产品是一种具有高分子质量的接枝结构和低分子质量的线形组分组成的双峰分子量分布聚合物，因此具有独特的三维网状结构以及优良的粘弹性能，同时具有高的生胶强度和快的应力松弛速率，使丁基橡胶获得了优异的加工性能。

文献(H.C.Wang,K.W.Powers,J.V.Fusco,ACS Meeting,9-12.05.1989；EP-A 320263)报道的长链支化剂有盐酸化苯乙烯-异戊二烯共聚物、氯化聚苯乙烯、聚异戊二烯或苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。盐酸化苯乙烯-异戊二烯共聚物、氯化聚苯乙烯作为支化剂时，反应主催化剂为铝氧烷类化合物。铝氧烷类化合物制备技术要求较高，目前尚未在丁基橡胶聚合领域应用。聚异戊二烯无法在氯甲烷中分散，无法有效参与丁基聚合反应。苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物可以起到支化剂作用，但因苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与丁基橡胶的相容性较差，未反应的苯乙烯-异戊二烯共聚物在丁基橡胶中出现团聚的现象，影响产品质量。

三元乙丙橡胶作为一种通用橡胶，主要链结构单元为乙烯和丙烯单元，含有少量共聚单体，共聚单体的残留双键可以作为接枝反应活性点，但三元乙丙橡胶无法在淤浆聚合体系中分散，导致其无法在淤浆法制备丁基橡胶时使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种支化丁基橡胶的制备方法，本发明提供的制备方法采用淤浆聚合，以路易斯酸为引发剂，在反应体系中引入改性三元乙丙橡胶，成功制备出支化丁基橡胶，从而改善了丁基橡胶的加工性能。

本发明提供了一种支化丁基橡胶的制备方法，包括以下步骤：

a)将改性三元乙丙橡胶溶解在环己烷中，配制成胶液；

b)将步骤a)得到的胶液与异单烯烃、二烯烃、稀释剂混合，配制成反应物溶液；

c)在步骤b)得到的反应物溶液中加入催化剂溶液，进行反应，得到支化丁基橡胶；所述催化剂溶液由路易斯酸、助催化剂和环己烷组成。

优选的，步骤a)中所述改性三元乙丙橡胶选自马来酸酐改性三元乙丙橡胶、环氧化三元乙丙橡胶、溴化三元乙丙橡胶、氯化三元乙丙橡胶和磺化三元乙丙橡胶中一种或多种。

优选的，步骤a)中所述改性三元乙丙橡胶的第三共聚单体为5-亚乙基-2-降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、丁二烯、己二烯和辛二烯的一种或多种。

优选的，步骤b)中所述异单烯烃的碳原子数为4～16个；

所述二烯烃为共轭二烯烃；所述共轭二烯烃的碳原子数为4～14个；

所述稀释剂为氯甲烷。

优选的，步骤b)中所述胶液中的改性三元乙丙橡胶占所述异单烯烃质量的0.5％～1.5％；