一种支化型官能化溶聚丁苯橡胶及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110387012A(43)申请公布日2019.10.29(21)申请号201810367429.2(22)申请日2018.04.23(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦(72)发明人董静宋同江李福崇李旭张华强龚光碧郑聚成李晶梁滔汤海鲲陶惠平丛日新(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司11006代理人王玉双鲍俊萍(51)Int.Cl.C08F236/06(2006.01)C08F212/08(2006.01)C08F8/42(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种支化型官能化溶聚丁苯橡胶及其制备方法(57)摘要一种支化型官能化溶聚丁苯橡胶及其制备方法，制备的支化型官能化溶聚丁苯橡胶分子链中含有与白炭黑相容性良好的硅氧基团，其结构示意图如(a)所示，硅氧烷支链含量为溶聚丁苯橡胶重量的0.1wt％～8wt％。本发明的支化型官能化溶聚丁苯橡胶制备方法如下：以有机锂为引发剂，加入结构调节剂，使丁二烯和苯乙烯发生共聚反应，共聚反应的单体转化率接近100％时，再加入长链含氢硅氧烷，并加入β-选择性硅氢加成反应催化剂和助剂进行硅氢加成反应，反应温度为60～120℃，反应时间为30～120min，反应结束后，经终止、凝聚，干燥得到支化型官能化溶聚丁苯橡胶。本发明的支化型官能化溶聚丁苯橡胶可以提高溶聚丁苯橡胶的耐磨性和抗湿滑性能，降低滚动阻力。CN110387012ACN110387012A权利要求书1/2页1.一种支化型官能化溶聚丁苯橡胶，其特征在于，分子链中含有硅氧烷的线性支化结构，具有图(a)所示的结构式：其中，x为聚丁二烯1,4聚合链节数，y为聚丁二烯1,2聚合链节数，z为聚苯乙烯链节数；R1、R2、R3为含有6～12个碳原子的烷基、烷氧基或芳基，R1、R2、R3可以相同也可以不同。2.根据权利要求1所述的支化型官能化溶聚丁苯橡胶，其特征在于，所述支化型官能化溶聚丁苯橡胶分子链中苯乙烯含量为10wt％～40wt％，合成的支化型官能化溶聚丁苯橡胶分子链是线型或星型结构；支化型官能化溶聚丁苯橡数均分子量为100,000～400,000，分子量分布指数为1.1～2.0。3.一种利用β-选择性硅氢加成反应制备支化型官能化溶聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)氮气保护下，在一种或多种烃类溶剂中，加入苯乙烯、丁二烯单体，以有机锂作为引发剂，加入结构调节剂，在50～100℃反应30～120min，进行丁二烯和苯乙烯的无规共聚；(2)单体转化率达到100％后，向聚合釜中加入长链含氢硅氧烷，并加入β-选择性硅氢加成反应催化剂和助剂，进行β-位的硅氢加成反应，得到链中含有硅氧烷的支化型官能化溶聚丁苯橡胶。4.根据权利要求3所述的支化型官能化溶聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于，所述烃类溶剂选自直链烷烃、芳烃、环烷烃或者它们的混合物，所述直链烷烃选自戊烷、己烷、辛烷、庚烷；所述芳烃选自苯、甲苯、乙苯；所述环烷烃选自环戊烷或环己烷；所述烃类溶剂的加入量为苯乙烯和丁二烯总单体重量的300wt％～1000wt％。5.根据权利要求3所述的支化型官能化溶聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于，所述引发剂为有机锂，有机锂的用量为0.2～3mmol毎100克总单体。6.根据权利要求3或5所述的支化型官能化溶聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于，所述有机锂选自烷基锂、芳基锂、芳烷基锂、环烷基锂。7.根据权利要求3所述的支化型官能化溶聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于，所述结构调节剂为醚类或胺类，结构调节剂的加入量为有机锂的20wt％～2000wt％。8.根据权利要求7所述的支化型官能化溶聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于，所述醚类结构调节剂选自四氢呋喃、四氢糠醚、二乙二醇二甲醚、乙醚、乙基甲醚、苯甲醚、二苯醚；所述胺类结构调节剂选自四甲基二乙烯基二胺、五甲基二乙烯基三胺。9.根据权利要求3所述的支化型官能化溶聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于，所述长链含氢硅氧烷的通式为2CN110387012A权利要求书2/2页其中R1、R2、R3为含有6～12个碳原子的烷基、烷氧基或芳基，R1、R2、R3可以相同也可以不同，长链含氢硅氧烷的加入量为4～60mmol每100克总单体。10.根据权利要求3所述的支化型官能化溶聚丁苯橡胶的制备方法，其特征在于，所述β-选择性硅氢加成反应催化剂为Ⅷ族金属的化合物或络合物，所述β-选择性硅氢加成反应催化剂选自铂、钯、铑、钌、铜、铁、锰、镍、钴、钨、钼、锕系或镧系金属的化合物或络合物；催化剂的加入量为长链含氢硅氧烷的0.1wt％～25wt％。11.根据权利要求3所述的支化