[发明专利]一种纳米二氧化硅填充的反式-1，4-丁二烯-异戊二烯共聚复合橡胶及其制备方法

摘要

一种纳米二氧化硅填充的反式‑1,4‑丁二烯‑异戊二烯共聚复合橡胶，预先将真空干燥或高温煅烧处理的纳米二氧化硅分散在异戊二烯‑丁二烯混合单体中，依次加入烷基铝、外给电子体，高速搅拌混合均匀，进一步加入负载型Ziegler‑Natta催化剂，上述混合物料加入聚合釜中，催化异戊二烯‑丁二烯共聚合合成反式‑1，4‑结构含量大于85mol％的丁二烯‑异戊二烯共聚复合橡胶，该复合橡胶中反式‑1,4‑丁二烯‑异戊二烯共聚物质量含量50‑99.9％，纳米二氧化硅质量含量0.1‑50％；共聚物由摩尔分数为50‑98％的异戊二烯单体单元和2‑50％的丁二烯单体单元组成。该反式共聚复合橡胶由于纳米二氧化硅以纳米尺度均匀分散，可显著提高制品的耐磨性、抗湿滑性，同时制品的耐裂口引发性能大幅度提高，适用于高性能橡胶制品和浅色橡胶制品。

主权项

1.一种反式‑1，4‑丁二烯‑异戊二烯共聚复合橡胶的制备方法，按以下步骤合成：(1)依次向高速混合器中加入真空干燥处理或高温煅烧处理的纳米二氧化硅、精制的异戊二烯与丁二烯、精制的操作油、精制的氢气，高速搅拌混合1～30min；(2)向高速搅拌器中加入有机铝化合物、外给电子体，于0～90℃高速搅拌反应1～30min；(3)负载型Ziegler‑Natta催化剂在高速搅拌器的底部通入后，随上述步骤(1)和(2)的物料加入聚合反应器中，进行本体共聚合反应，聚合反应温度为0℃～90℃，聚合时间为1～72小时；其中丁二烯与异戊二烯的投料摩尔比0.05～30∶100，纳米二氧化硅与两单体的总质量比为0.08～40∶100，负载型Ziegler‑Natta催化剂中过渡金属元素与两种单体的总摩尔比为1～1000∶10000000，有机铝化合物中Al元素与负载型Ziegler‑Natta催化剂中过渡金属元素的摩尔比为5～500∶1，外给电子体与负载型Ziegler‑Natta催化剂中过渡金属元素的摩尔比为0～500∶1，氢气与两单体的总质量比为0～1∶100，操作油与纳米二氧化硅的质量比为0～0.5∶1；(4)当步骤(3)的聚合达到预定聚合时间后，物料通过物料输送泵输送到挤出机，同时向挤出机加入终止剂、防老剂和其他助剂,终止聚合，脱除未反应单体，挤出造粒，得到纳米二氧化硅填充的反式‑1，4‑丁二烯‑异戊二烯共聚复合橡胶。