[发明专利]用于橡胶用途的纳米颗粒和液体聚合物的一步合成

权利要求书

1.一种用于在溶剂中制备一步合成的纳米颗粒和液体聚合物共混物的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)在反应器中，聚合第一单体以形成液体聚合物，或共聚所述第一单体和第二单体以形成所述液体聚合物；

(b)用猝灭剂部分地终止聚合；和

(c)添加多官能共聚单体、单乙烯基芳族单体和任选的聚合引发剂投入料；

其中所述纳米颗粒具有包括所述单乙烯基芳族单体的核和包括所述第一单体或者所述第一单体和第二单体的壳。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述猝灭剂部分地终止所述聚合，以致使20至95％的聚合物链终止。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括过滤和转鼓干燥所述一步合成的纳米颗粒与液体聚合物共混物的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二单体选自由以下组成的组中：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、1-α-甲基乙烯基萘、2-α-甲基乙烯基萘、乙烯基甲苯、甲氧基苯乙烯、叔丁氧基苯乙烯，及其烷基、环烷基、芳基、烷芳基和芳烷基衍生物，或任意的二取代或三取代的芳族烃及其混合物，其中所述衍生物中的碳原子总数为18以下。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一单体为共轭二烯。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一单体选自由C₄-C₈共轭二烯及其混合物组成的组。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米颗粒与所述多官能共聚单体交联。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述交联剂选自由以下组成的组中：二异丙烯基苯，二乙烯基苯，二乙烯基醚，二乙烯基砜，邻苯二甲酸二烯丙酯，氰脲酸三烯丙酯，异氰脲酸三烯丙酯，1，2-聚丁二烯，N，N′-间亚苯基二马来酰亚胺，N，N′-(4-甲基-间亚苯基)二马来酰亚胺和/或偏苯三酸三烯丙酯，多元C₂-C₁₀醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，具有2至20个氧化乙烯单元的聚乙二醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，和由脂族二元和/或多元醇、或马来酸、富马酸和/或衣康酸组成的聚酯。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述交联剂为二乙烯基苯。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一单体为丁二烯，所述第二单体为苯乙烯。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米颗粒的核具有约60℃以上的Tg。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米颗粒的壳具有低于约0℃的Tg。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米颗粒的壳具有在约0℃和约-70℃之间的Tg。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米颗粒的核具有比壳的Tg高至少约60℃的Tg。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体聚合物具有约10,000至约120,000的Mw。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米颗粒通过胶束自组装形成。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述纳米颗粒具有含有与二乙烯基苯交联的苯乙烯的核和含有丁二烯的壳。

18.根据权利要求1所述的方法，其中在聚合引发剂和单乙烯基芳族单体之前添加所述交联剂。

19.根据权利要求1所述的方法，其中所述猝灭剂选自由甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇组成的组中。

20.根据权利要求1所述的方法，其中所述猝灭剂为官能化剂。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述官能化剂为四氯化锡。

22.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(a)的聚合或共聚合用阴离子引发剂来引发。

23.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤在同一反应器中进行。

24.一种制造橡胶组合物的方法，所述方法包括：

制造根据权利要求1所述的纳米颗粒和液体聚合物的共混物；和

将所述共混物添加至橡胶组合物。