一种聚异戊二烯橡胶及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103288999A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103288999103288999A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201310268369.6(22)申请日2013.07.01(71)申请人青岛科技大学地址266042山东省青岛市郑州路53号申请人东营格瑞橡塑新材料有限公司(72)发明人贺爱华姜秀波孙文华邵华锋刘晨光王日国(51)Int.Cl.C08F136/08(2006.01)C08F4/70(2006.01)权利要求书2页权利要求书2页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种聚异戊二烯橡胶及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种含3,4-结构4mol%-70mol%的聚异戊二烯及其制备方法以及采用的钴配合物催化剂。本发明采用合适的烷基铝助催化剂代替价格昂贵的烷氧基铝MAO，实现对聚异戊二烯3,4-结构的调控。本发明的聚异戊二烯橡胶可用于制备具有抗湿滑性能、低生热的轮胎及其他橡胶制品。CN103288999ACN103289ACN103288999A权利要求书1/2页1.一种聚异戊二烯橡胶，所述的聚异戊二烯橡胶由摩尔分数为30～96%的顺式-1,4-结构和摩尔分数为4%～70%的3,4-结构组成，并且3,4-结构在聚合物链中无规分布。2.如权利要求1所述的聚异戊二烯橡胶，其中，所述聚异戊二烯橡胶是通过使用以下所示的二卤化钴配合物为主催化剂和烷基铝为助催化剂组成的催化剂体系合成。3.如权利要求2所述的聚异戊二烯橡胶，其中，所述二卤化钴配合物为二氯化钴配合物。4.如权利要求2或3所述的聚异戊二烯橡胶，其中，所述的烷基铝助催化剂为选自三乙基铝、三异丁基铝、二乙基一氯化铝、二异丁基一氯化铝和倍半氯化乙基铝中的一种或两种。5.一种如权利要求1所述的聚异戊二烯橡胶的制备方法，该方法包括以下方法一或方法二：方法一聚合釜经过抽排及氮气置换数次，依次加入计量的异戊二烯、溶剂、烷基铝助催化剂和二卤化钴配合物，其中，钴与异戊二烯的摩尔比为1～1000´10-7：1，Al与Co的摩尔比为20～500：1，溶剂与异戊二烯的体积比为1～10:1，于10～90℃恒温聚合10min～24小时，用0.1%盐酸化的工业酒精终止聚合，用纯酒精再清洗三次，所得聚合物在40℃真空干燥箱中干燥至质量恒定；方法二聚合釜经过抽排及氮气置换数次，依次加入计量的异戊二烯、烷基铝助催化剂和二卤化钴配合物，其中，钴与异戊二烯的摩尔比=1～1000´10-7：1，Al与Co的摩尔比为20～500：1，于10～90℃恒温聚合10min～24小时，用0.1%盐酸化的工业酒精终止聚合，用纯酒精再清洗三次，所得聚合物在40℃真空干燥箱中干燥至质量恒定；其中，所述二卤化钴配合物如下所示：2CN103288999A权利要求书2/2页。6.如权利要求5所述的方法，其中，所述的烷基铝助催化剂选自三乙基铝、三异丁基铝、二乙基一氯化铝、二异丁基一氯化铝和倍半氯化乙基铝中的一种或两种。7.如权利要求5或6所述的方法，其中，所述溶剂选自甲苯、己烷、正庚烷、四氢呋喃、二甲苯、环己烷、氯仿和四氯化碳中的一种或两种。8.一种用于合成权利要求1所述聚异戊二烯橡胶的催化剂组合物，该组合物包括所述的二卤化钴配合物为主催化剂和烷基铝为助催化剂，其中，优选地，Al与Co的摩尔比为20～500:1。9.如权利要求8所述的催化剂组合物，其中，所述的烷基铝助催化剂选自三乙基铝、三异丁基铝、二乙基一氯化铝、二异丁基一氯化铝和倍半氯化乙基铝中的一种或两种。10.一种权利要求1所述的聚异戊二烯橡胶用于制备具有抗湿滑性能、低生热的轮胎及其他橡胶制品的用途。3CN103288999A说明书1/4页一种聚异戊二烯橡胶及其制备方法技术领域[0001]本发明属于橡胶材料领域，更明确地说涉及一种3,4-结构4mol%～70mol%的聚异戊二烯及其制备方法以及采用的钴后过渡金属配合物催化剂体系。背景技术[0002]对于聚异戊二烯合成橡胶材料，3,4-结构含量的增加使得聚异戊二烯橡胶的回弹性减小，抓地性能提高，耐水性，耐油性和电性能提高，在透水性、透气性方面接近于丁基橡胶。将3,4-结构含量为50%～90%的聚异戊二烯用于制造高性能轮胎在国外的文献中已有报道，3,4-聚异戊二烯胶用于胎面胶，不仅可以提高其抗湿滑性能，同时使轮胎保持了较好的低滚阻性和耐磨耗性能。3,4-聚异戊二烯的生热性和滚动阻力低于丁苯胶，抗湿滑性优于丁苯胶，但其力学性能较差，不能单独用于轮胎，只能复合使用。3,4-PIp尚未见商业生产报道。合成出含有一定量3,4结构的聚异戊二烯多元橡胶材料，可以有效的减少机械混合过程中的相分离。[0003]应用于含3,4结构的聚异戊二烯合成的