[发明专利]稀土苯乙烯衍生物/异戊二烯/丁二烯三元橡胶及其制备方法

摘要

一类稀土苯乙烯衍生物/异戊二烯/丁二烯三元橡胶及其制备方法，属于高分子材料技术领域，由稀土催化剂催化苯乙烯衍生物、异戊二烯、丁二烯三元共聚制成，数均分子量为1×104‑100×104mol/g。以摩尔百分含量计，苯乙烯衍生物含量为10％‑60％，异戊二烯含量为20％‑70％。以聚异戊二烯总量100％计，3,4‑聚异戊二烯含量为3％‑79％；以聚丁二烯总量100％计，1,4‑聚丁二烯含量50％‑97％。苯乙烯衍生物至少含一种氮原子、氧原子、硫原子、磷原子、硅原子基团的取代基，取代基可直接连接在苯乙烯衍生物双键的邻、间、对位；稀土催化剂由稀土配合物CpLnR2Xn和有机硼试剂组成。本发明以茂系稀土配合物为主催化剂，合成容易、成本低，得到的三元橡胶可有效改善橡胶与其他填料的共混性能，改善橡胶加工与使用过程中的性能。

主权项

1.一类稀土苯乙烯衍生物/异戊二烯/丁二烯三元橡胶，其特征在于，所述的稀土苯乙烯衍生物/异戊二烯/丁二烯三元橡胶是由稀土催化体系催化苯乙烯衍生物、异戊二烯和丁二烯三元共聚而成，数均分子量为1×10⁴‑100×10⁴g/mol；以摩尔百分数计，苯乙烯衍生物、异戊二烯、丁二烯三者加和为100％：苯乙烯衍生物含量为10％‑60％；异戊二烯含量为20％‑70％；以聚异戊二烯含量为100％计，3,4‑聚异戊二烯含量为3％‑79％，其余为1,4‑聚异戊二烯；以聚丁二烯含量为100％计，1,4‑聚丁二烯含量为50％‑97％，其余为1,2‑聚丁二烯；以1,4‑聚丁二烯含量为100％计，顺式1,4‑聚丁二烯含量为80％‑97％，其余为反式1,4‑聚丁二烯；所述的苯乙烯衍生物/异戊二烯/丁二烯三元橡胶的聚合物中结构单元立构可控，可以为高间规聚苯乙烯和无规聚苯乙烯，结构式如下：所述的稀土催化剂由A和B两个部分组成，两组分的摩尔比A：B＝1:1；其中：A为稀土配合物CpLnR₂X_n，结构式如下图所示，其中：Cp为茂配体C₅(R₁)(R₂)(R₃)(R₄)(R₅)，Ln为稀土金属，选自Nd、Sc、Y、Lu、Gd、Sm；R为与稀土金属直接相连的烷基，选自CH₂SiMe₃、CH₂C₆H₄NMe₂‑o、CH₂Ph、CH₂CH＝CH₂、1,3‑C₃H₄(Me)、1,3‑C₃H₃(SiMe₃)₂、CH₃、CH₂CH₃、iPr、t‑Bu；X为与稀土金属配位的基团，选自含有O、N、P、S杂原子的路易斯酸，n为路易斯酸的个数，选自0或1；R₁、R₂、R₃、R₄和R₅选自H、CH₃、CH₂CH₃、i‑Pr、t‑Bu、Ph、CH₂Ph、SiMe₃、CH₂SiMe₃；R₁、R₂、R₃、R₄和R₅可以相同也可以不同；茂配体Cp选自C₅H₅、C₅Me₅、C₅Me₄SiMe₃、C₅HMe₄、C₅H₂Me₃、C₅Me₃(SiMe₃)₂、C₅H₃(SiMe₃)₂、C₅Ph₅；稀土配合物CpLnR₂X_n的结构式B为有机硼试剂，选自[Ph₃C][B(C₆F₅)₄]、[PhMe₂NH][B(C₆F₅)₄]、B(C₆F₅)₃中的一种或几种的混合物。