轮胎安全性改进剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种轮胎安全改性剂及其制方法，惰性气体气氛下，结构式(I)所示苯乙烯基化合物、或者还与共聚单体，在过渡金属催化剂存在下，在30℃以下进行加成聚合；所得等规聚合物的重均分子量为250-350，分子量分布指数为1.0-1.5。相比于现有技术，本发明方法操作简单，产物分子量易控制，分子量分布窄，有更多共聚单体可供选择，提高了此类轮胎安全性改进剂的适用范围；同时可有效地控制聚合物的分子量及分子量分布，得到符合性状特征及满足要求的产品。
【专利说明】轮胎安全性改进剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种轮胎安全性改进剂及其制备方法，尤其涉及一种α -烷基苯乙烯 均聚物或共聚物的轮胎安全性改进剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着汽车制造业和交通运输业的迅猛发展，汽车的性能有了很大的提高， 因而对轮胎的性能也有了更高的要求，传统的斜交轮胎已经不能满足当前汽车行业的发 展，正逐步被性能优越的子午线轮胎所代替。
[0003] 骨架材料与橡胶的粘合质量是保证子午线轮胎使用性能的关键。当轮胎被划伤 后，裂口逐渐扩展，空气、水和尘埃等杂质就有可能侵蚀裂口，加上轮胎在高速滚动中生热 大，这些因素都将影响橡胶与骨架材料的粘结强度。但是子午线轮胎的生产实践表明，钢丝 帘线与橡胶之间具有良好的初始粘合强度，但这并不能保证轮胎的使用性能与使用寿命， 还要求在老化和腐蚀发生后橡胶与钢丝仍具有较高的粘合力保持率。因为，汽车轮胎长期 在高温及高负荷状态下行驶，必然会造成橡胶的老化，老化后的橡胶与帘线的粘合性能降 低，会使胶与帘线分离，从而导致轮胎脱层、内折断线等质量病象。因此橡胶与骨架材料的 优良粘合性能及老化后胶料与帘布粘合性能保持时间的长短是影响轮胎使用寿命的一个 重要因素。
[0004] 轮胎安全性改进剂是轮胎工业中一种重要助剂，用于增强橡胶与轮胎骨架材料之 间的粘结作用；另外，刹车时，由于温度升高，如果轮胎橡胶中加入轮胎安全性改进剂可改 变轮胎运行过程中的软硬程度，使之瞬间由硬胎变成软胎，可以大大提高轮胎与路面间的 摩擦系数，提高刹车效率，提高轮胎运行时的安全性；同时还可以兼顾轮胎的使用性能和寿 命。轮胎安全性改进剂的开发与应用是子午线轮胎发展中的重大技术进步，因而其已成为 子午线轮胎生产中不可缺少的组分。
[0005] α -甲基苯乙烯（AMS)是一个有脂肪烃侧链的芳香烯经，由于有不饱和的双键，在 加热或在催化剂作用下能够均聚，也能和其它单体进行共聚反应。由于聚合热较低，AMS的 聚合上限温度在一个大气压下仅为61°C，由于AMS自由基聚合的过程伴随着解聚反应，一 般的自由基引发剂难以使其聚合。此外，甲基上的氢原子容易发生链转移，也导致AMS很难 进行自由基均聚合，即使聚合，得到的聚合产物聚合度也不会太高。目前制备轮胎安全性改 进剂专用聚甲基苯乙烯一般都采用阳离子聚合，但是离子聚合对反应条件比较苛刻， 对水等极性化合物非常敏感。另外由于离子聚合的机理，可以参与共聚的单体类型较少，因 此也限制了以α-甲基苯乙烯为主体的共聚物的开发。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种新的制备轮胎安全改性剂的方法、一种轮胎安全改性剂。
[0007] 本发明第一个方面是提供一种制备轮胎安全改性剂的方法，包括：惰性气体气氛 下，结构式（I)所示苯乙烯基化合物、或者所述苯乙烯基化合物与共聚单体一起，在催化剂 存在下，在30°C以下进行加成聚合。
[0008]
【权利要求】
1. 一种制备轮胎安全改性剂的方法，其特征在于，包括： 惰性气体气氛下，结构式（I)所示苯乙烯基化合物、或者所述苯乙烯基化合物与共聚 单体一起，在过渡金属催化剂、助催化剂存在下，在30°c以下进行加成聚合；
其中，R1选自C1-C4烷基；R2选自C1-C4烷基、C1-C4烷基氧基、C1-C4烷基酰氧基；或 者R2不存在。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过渡金属催化剂选自TiCl4、TiCl3、 VOI3、Ni、Co、Fe中的任意一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助催化剂选自烷基铝、烷氧基铝、烷 氧基芳香基硼烷中的任意一种或几种。
4. 根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述催化剂、或者还包括助催化剂，与 外给电子体共同使用，外给电子体选自芳香族羧酸酯类化合物、有机胺类化合物、烷氧基硅 烷类化合物、醚类化合物、杯芳烃中的任意一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加成聚合反应在_100°C至30°C之间 的任意温度或温度区间内进行，所述加成聚合反应的时间为20分钟至24小时。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共聚单体选自单烯烃、非共轭二烯 烃、丙烯腈、丙烯酸及其盐和酯和酰胺、甲基丙烯酸及其盐和酯和酰胺中的任意一种或几 种。
7. 根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述苯乙烯基化合物与共聚单体重量 比例优选为30-70 : 0-20。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述加成聚合反应过程中，还加入H2。
9. 一种轮胎安全改性剂，其特征在于，包括结构式（I)所示苯乙烯基化合物的等规聚 合物中的一种或几种，所述等规聚合物由权利要求1所述方法制备；
其中，R1选自C1-C4烷基；R2选自C1-C4烷基、C1-C4烷基氧基、C1-C4烷基酰氧基，或 者R2不存在。
10. 根据权利要求9所述的轮胎安全改性剂，其特征在于，所述聚合物的重均分子量为 250-350,所述的聚合物的分子量分布指数为1. 0-1. 5。
【文档编号】C08F4/646GK104193863SQ201410404427
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】施晓旦, 吴登杰, 金霞朝 申请人:上海东升新材料有限公司