[发明专利]一种高伯位溴溴化丁基橡胶及其合成方法

说明书

本发明提供了一种高伯位溴溴化丁基橡胶，所述高伯位溴溴化丁基橡胶中，所述伯位溴结构占所述溴化丁基橡胶中异戊二烯单元总摩尔数的摩尔含量为20％～30％；所述高伯位溴溴化丁基橡胶由溶液法制备得到。本发明提供的溶液法合成的高伯位溴溴化丁基橡胶，能够有效的控制溴化丁基橡胶溴代结构，较高的伯位溴结构大大提高了硫化速率，在一定程度上缩短了下游制品的处理时间，而且拉伸、密封等性能均满足汽车无内胎轮胎、医用胶塞等工业品使用要求。

技术领域

本发明涉及溴化丁基橡胶合成技术领域，尤其涉及一种高伯位溴溴化丁基橡胶及其合成方法。

背景技术

溴化丁基橡胶(BIIR)是含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体，具有硫化速度快、互粘性和相容性能好、可单独用氧化锌硫化等优点。溴化丁基橡胶中主要含有三种结构的丁基橡胶，未溴化的丁基橡胶结构(结构I型)，溴代仲位烯丙基结构(结构II型)及溴代伯位烯丙基结构(结构III型)，这其中III型更加稳定。由于溴化丁基橡胶拥有丁基橡胶基本饱和的主链，所以其具有丁基聚合物的多种性能特性，如较高的物理强度、较好的减振性能、低渗透性、耐老化以及耐天候老化。卤化丁基橡胶气密层的发明和使用在许多方面成就了现代子午线轮胎。在轮胎气密层胶料中使用这类聚合物可以改善保压性能，提高气密层与胎体间的粘合性能以及轮胎的耐久性。因而，溴化丁基橡胶已在多种应用领域逐步替代普通丁基橡胶，如子午线轮胎、耐热内胎、容器衬里、药品瓶塞和机器衬垫等工业产品中。而且溴化丁基橡胶是制造无内胎轮胎不可替代的原材料，也是医用橡胶制品的必须原料，属于战略物资。

随着国内无内胎轮胎及医用胶塞丁基化的发展，市场对于溴化丁基橡胶的需求量持续增长。但是目前国内溴化丁基橡胶主要用于中低端领域供应，更多的高品质溴化丁基橡胶还需要依赖进口。

因而，开发新型的溴化丁基橡胶制备工艺，生产高品质的溴化丁基橡胶，对国产溴化丁基橡胶的未来推广具有重要现实意义，也是业内诸多研发型厂商和一线研究人员亟待解决的问题之一。

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高伯位溴溴化丁基橡胶及其合成方法，本发明提供的一种溶液法合成高伯位溴溴化丁基橡胶方法，该方法能有效控制溴化丁基橡胶溴代结构，使得伯位溴结构达到30％左右，而且条件温和，工艺简单，有利于工业化生产及推广应用。

本发明提供了一种高伯位溴溴化丁基橡胶，所述高伯位溴溴化丁基橡胶中，所述伯位溴结构占所述溴化丁基橡胶中异戊二烯单元总摩尔数的摩尔含量为20％～30％；

所述高伯位溴溴化丁基橡胶由溶液法制备得到。

优选的，所述高伯位溴溴化丁基橡胶中，伯位溴结构占伯位溴结构和仲位溴结构的摩尔含量为30％～50％；

所述高伯位溴溴化丁基橡胶中，伯位溴结构和仲位溴结构的摩尔量在所述溴化丁基橡胶中的摩尔含量为0.85％～1.05％；

所述高伯位溴溴化丁基橡胶的正硫化时间t90为8～9.5min。

优选的，所述高伯位溴溴化丁基橡胶，按原料质量份数计，包括：

结构稳定剂包括所述第一结构稳定剂和所述第二结构稳定剂。

本发明还提供了一种高伯位溴溴化丁基橡胶的合成方法，包括以下步骤：

1)将丁基橡胶有机溶液和水混合后，得到混合胶液；

2)将上述步骤得到的混合胶液和液溴有机溶液再次混合后，在无光的条件下，进行溴化反应；

3)向上述步骤的反应体系中加入碱性溶液，进行预中和，然后再次加入碱性溶液，再次中和后，得到溴化丁基橡胶胶液；

4)向上述步骤得到的溴化丁基橡胶胶液中加入结构稳定剂和抗氧剂后，得到高伯位溴溴化丁基橡胶。