[发明专利]一种丁苯橡胶的制备方法及一种丁苯橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种丁苯橡胶的制备方法，以及一种丁苯橡胶。

背景技术

丁苯橡胶作为一种通用合成橡胶，是合成橡胶中生产规模最大、品种牌号最多、适用性最广的胶种，广泛应用于制造轮胎及其他各种橡胶制品。

丁苯橡胶按聚合方法分为乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR)和溶液聚合丁苯橡胶(S-SBR)。E-SBR是在乳液体系中丁二烯和苯乙烯通过自由基引发的共聚橡胶。S-SBR是在溶剂体系中丁二烯和苯乙烯通过烷基锂引发的共聚橡胶。与E-SBR相比，锂系S-SBR在分子链的微观结构、序列分布和立构规整性上，两者既有一致性也有差异。两者的一致性主要表现在：苯乙烯和丁二烯单元序列在分子链中均呈无规分布。而两者的差异主要为：共聚物中丁二烯结构单元的键接方式，例如E-SBR中丁二烯单元链节的顺式-1,4含量约为8％，反式-1,4含量约为69％，1,2-结构含量约为23％(赵旭涛、刘大华主编.合成橡胶工业手册.第二版.北京：化学工业出版社，2006.335)；而锂系S-SBR中丁二烯单元链节的顺式-1,4含量约为10-35％，反式-1,4含量约为17-52％，1,2-结构含量约为13-73％(曹湘洪主编，合成橡胶技术丛书.第二分册.王德冲等编.锂系合成橡胶及热塑性弹性体.北京：中国石化出版社，2007.275)，因此，两者的微观结构明显不同。锂系S-SBR的1,2-结构含量可以在很宽的范围内调节，形成不同1,2-结构含量的锂系S-SBR系列品种。上述两种方法都不能得到丁二烯单元链节为高顺式-1,4含量的丁苯橡胶。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种使得得到的丁苯橡胶中的丁二烯单元链节的顺式-1,4的含量高的丁苯橡胶的制备方法。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种丁苯橡胶的制备方法，该方法包括：在有机溶剂的存在下和溶液聚合反应条件下，将丁二烯、苯乙烯与稀土催化剂接触，所述稀土催化剂中含有式(I)所示结构的稀土配合物：

其中，R¹、R²和R³各自独立地为氢或C₁-C₂₀的烃基；R⁴和R⁵各自独立地为氢或C₁-C₆的烃基；Ln为稀土金属中的一种；THF代表四氢呋喃。

另一方面，本发明还提供一种由上述方法制备得到的丁苯橡胶，所述丁苯橡胶中的丁二烯单元链节的顺式-1,4的含量为80-97重量％。

通过采用本发明的上述方法制备丁苯橡胶时，能够在保证底物的高转化率的前提下，使得得到的丁苯橡胶中的丁二烯单元链节的顺式-1,4的含量较高。例如，由本发明的实施例的结果可以看出：采用本发明的方法制备丁苯橡胶时，通过合理地调整溶液聚合反应的条件，可以在兼顾高的转化率的同时，使聚合物中的丁二烯单元链节的顺式-1,4结构的含量均达到80重量％以上，甚至最高可以达到97％。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，所述“C₁-C₂₀的烃基”可以为直链或支链形式，具体实例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、3,7-二甲基辛基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十八烷基、正十九烷基和正二十烷基。所述C₁-C₅的直链或支链烷基的具体实例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基和新戊基。