[发明专利]一种支化卤化丁基橡胶的制备方法

说明书

本发明提供了一种支化卤化丁基橡胶的制备方法，与现有技术相比，本发明合成的支化丁基橡胶分子量呈双峰分布，且分子量分布加宽，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；本发明提供的支化丁基橡胶卤化方法提高了中和效率、减少了中和不完全的可能性，有效抑制仲位烯丙基溴取代产物向伯位烯丙基溴取代产物转变，所得溴化丁基橡胶各项指标优良，结构更为稳定；同时，本发明提供的制备方法操作简单、条件易控、成本低，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，尤其涉及一种支化卤化丁基橡胶的制备方法。

背景技术

丁基橡胶(IIR)由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成，由于其分子结构具有庞大的甲基群，而且分子间排列紧密，使其具有优良的气密性，在轮胎和密封材料中的应用有不可替代的优势。但是其粘接性差、硫化速度慢、难与其他橡胶共混的缺点也限制了它的应用。

卤化丁基橡胶(HIIR)分为氯化丁基橡胶(CIIR)和溴化丁基橡胶(BIIR)两种，它们是通过对丁基橡胶加氯或加溴而制备的。HIIR不仅保持了丁基橡胶优良的特性，而且克服了丁基橡胶的缺点，可用于汽车子午线轮胎的气密层和医用瓶塞等领域。

但也正是由于IIR/HIIR分子排列紧密，导致阻尼性好，应力松弛慢，加工性能差。与线性聚合物相比，具有独特三维形状和高度支化结构的聚合物有着更低的溶液黏度和本体黏度，有着更快的应力松弛和对剪切不敏感等特性。而具有双峰分布的星型支化丁基橡胶/星型支化溴化丁基橡胶通过高分子区的支化聚合物既可保持生胶强度，又可通过支化结构与低分子区线性聚合物保持快的应力松弛，从而实现丁基橡胶物理机械性能和加工性能的完美统一，星型支化丁基橡胶可用于内胎、医药瓶塞、粘合剂和密封制品等，星型支化卤化丁基橡胶一般用于无内胎轮胎的气密层、轮胎胎侧、屋顶防水卷材、粘合剂和密封材料。

因此，本发明考虑提供一种分子量呈双峰分布及拉伸强度等力学性能较好的支化卤化丁基橡胶的制备方法。

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分子量呈双峰分布及拉伸强度等力学性能较好的支化卤化丁基橡胶的制备方法。

本发明提供了一种支化卤化丁基橡胶的制备方法，包括：

S1)将异单烯烃、共轭二烯烃与第一稀释剂混合，得到反应物溶液；

将支化剂与第二稀释剂混合，得到支化剂溶液；

S2)将反应物溶液、支化剂溶液与低温陈化后的催化剂溶液混合进行聚合反应，得到支化丁基橡胶；所述催化剂溶液包括路易斯酸、助催化剂与脂肪烃；

S3)将支化丁基橡胶与脂肪烃混合，得到胶液；

S4)将胶液与浸润剂混合均匀，然后在避光的条件下，将其与卤化剂混合反应，得到反应后的乳状液；

S5)将反应后的乳状液与缚酸剂混合反应，得到反应液；

S6)将反应液与助剂混合后除去溶剂，得到支化卤化丁基橡胶。

优选的，所述步骤S1)中异单烯烃的碳原子数为4～16；所述共轭二烯烃的碳原子数为4～14；所述异单烯烃与共轭二烯烃的摩尔比为(19～50)：1；所述支化剂为盐酸酸化的苯乙烯丁二烯共聚物；所述支化剂的质量为异单烯烃质量的0.05wt％～5wt％；所述第一稀释剂与第二稀释剂各自独立地选自氯甲烷、二氯甲烷、正己烷、环己烷、异己烷与异戊烷中的一种或多种；所述反应物溶液中异单烯烃的质量浓度为10％～40％。

优选的，所述步骤S2)中还加入分子量调节剂；所述分子量调节剂选自碳原子数为4～14的烯烃；所述分子量调节剂的质量为异单烯烃质量的0.001wt％～10wt％。