[发明专利]一种中门尼粘度、低饱和度丁基橡胶的制备方法

说明书

本发明涉及一种中门尼粘度、低饱和度丁基橡胶的制备方法。该发明首先以苯乙烯和异戊二烯作为反应单体，以烷基锂作为引发剂，以三卤化苯为偶联剂偶合制备出二元三臂星型结构共聚物[‑IR‑PS‑B‑]nPh。在路易斯酸和质子酸复配的催化体系下，以[‑IR‑PS‑B‑]nPh作为接枝剂与异丁烯和异戊二烯进行阳离子聚合制备出一种中门尼粘度、低饱和度丁基橡胶。该发明通过提高丁基橡胶的不饱和度和降低门尼粘度，来増大硫化程度和提高加工混炼性能，不仅有效地解决了丁基橡胶在加工过程中挤出胀大的问题，而且还保持了丁基橡胶足够的生胶强度，赋予了丁基橡胶物理机械性能和加工性能的平衡。

技术领域

本发明涉及一种中门尼粘度、低饱和度丁基橡胶的制备方法，具体的说涉及一种以由异戊二烯和苯乙烯合成的二元三臂星型共聚物作为接枝剂与异丁烯和异戊二烯通过阳离子聚合来制备中门尼粘度、低饱和度丁基橡胶的方法。

背景技术

众所周知，丁基橡胶(Butyl Rubber，简称IIR)是由异丁烯和少量异戊二烯，采用阳离子聚合共聚而成的。丁基橡胶自20世纪40年代由美国Exxon公司实现工业化以来距今已有七十多年的历史，由于其具有优异的气密性、阻尼性、耐热老化性、耐臭氧和耐气候性等特性，因而被广泛应用于制造车用轮胎的内胎、气密层、硫化胶囊和医用药塞等领域，成为最重要的合成橡胶品种之一。

然而，丁基橡胶分子链主要是由碳碳单键组成，双键数目少，取代基甲基呈对称排列，存在着结晶度高，分子链的柔顺性差，应力松地速率慢，硫化速度慢，粘着性较差，与其它通用橡胶相容性不好等缺点，这样丁基橡胶在加工过程中容易出现过度流动及变形。因此如何实现丁基橡胶物理机械性能和加工性能的平衡已成为制备高性能丁基橡胶材料的瓶颈。

近些年，研究人员发现在丁基橡胶饱和分子主链上引入少量双键，可以加快硫化速度、増大硫化程度，提高丁基橡胶的硫化性能，减少挤出成型冲模后的溶胀现象；同时胶料的尺寸稳定性、定伸应力和拉伸强度会增大，也会改善丁基橡胶与其他不饱和橡胶的相容性。另外，随着三维星状结构接枝剂的加入使得丁基橡胶在接枝聚合过程中分子链段的无序性增大，分子链的规整性变差，分子量分布明显地变宽，导致丁基橡胶能够获得低的门尼粘度和良好的粘弹性能，能有效地降低加工混炼过程中的能耗，使填充剂分散更均匀。因此开发中门尼粘度、低饱和度的丁基橡胶能够解决丁基橡胶的强度和加工过程中挤出胀大的矛盾，实现丁基橡胶的物理机械性能和加工性能平衡的关键所在。