本发明涉及橡胶及其合成领域，具体地，涉及一种双端改性星型溶聚丁苯橡胶的制备方法，该方法制得的双端改性星型溶聚丁苯橡胶，该橡胶形成的硫化橡胶，该双端改性星型溶聚丁苯橡胶和硫化橡胶作为轮胎材料的应用。
背景技术：
随着汽车行业的飞速发展，以及石油、煤炭等不可再生资源的日益枯竭，如何降低汽车轮胎耗油量成为热点问题，同时人们对汽车的安全性能越来越重视，这就对轮胎的性能提出了更高的要求。轮胎产品从斜交胎发展到子午线轮胎，进而到高性能子午线轮胎和绿色子午线轮胎，对丁苯橡胶的性能提出了越来越高的要求，既要求丁苯橡胶有低的滚动阻力以利于节能，又要求有很高的抗湿滑性以保证车辆的行驶安全，同时还要求有很好的耐磨性能和其他综合性能。而要想得到具有高性能的丁苯橡胶，必须解决丁苯橡胶自由末端问题。链端改性是解决丁苯橡胶自由末端问题的最好方法。CN1148050A公开了一种利用多官能团有机碱金属引发剂合成星型溶聚丁苯橡胶的方法，尽管这些部分偶联或全偶联的星型聚合物通过对分子链一端进行改性，一定程度上减少了自由末端数，但分子链另一端并未改性，因此对胶料的性能提升有限。US5521309以六亚甲基亚氨基烯丙基锂或六亚甲基亚氨基亚二甲苯基锂作为引发剂合成含有氨基的溶聚丁苯橡胶，该方法同样只改性了分子链的一端。EP493839采用三正丁基锡锂为引发剂制备端基含锡的溶聚丁苯橡胶，同样也是只进行了单端改性。CN101319064A公开了用双锂引发剂合成线性溶聚丁苯，然后用带有硅氧烷基团的官能化剂进行双端改性，该方法虽然可以实现双端改性，但聚合物为线性结构，性能要比星型结构差很多。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决溶聚丁苯橡胶的自由末端问题，以及为了提高作为轮胎材料的溶聚丁苯橡胶的物理性能和动态力学性能，提供一种双端改性星型溶聚丁苯橡胶的制备方法，该方法制得的双端改性星型溶聚丁苯橡胶，该橡胶形成的硫化橡胶，以及该双端改性星型溶聚丁苯橡胶和硫化橡胶作为轮胎材料的应用。本发明的发明人经过研究发现，使用含硅有机锂引发剂同时结合使用星型橡胶合成偶联剂以及含硅的官能化剂作为封端剂可以获得具有双端改性星型溶聚丁苯橡胶，并进一步在获得的双端改性星型溶聚丁苯橡胶的基础上获得了硫化橡胶，该硫化橡胶具有高的抗湿滑性、较低的滚动阻力和优异的耐磨性能，非常适合作为轮胎材料使用，从而进一步完成了本发明。根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种双端改性星型溶聚丁苯橡胶的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)在溶剂中于结构调节剂存在下，将苯乙烯和丁二烯与含硅有机锂引发剂接触，进行溶液聚合，得到苯乙烯-丁二烯无规共聚物；其中，所述含硅有机锂引发剂具有如下式(I)所示的结构：其中，R1、R2和R3各自独立地选自C1～C20的烷基、C2～C20的单烯烃基或C7～C20的芳烷基，R4选自C1～C20的亚烷基；(2)向步骤(1)得到的苯乙烯-丁二烯无规共聚物中添加偶联剂，进行偶联反应，得到偶联的苯乙烯-丁二烯无规共聚物；(3)向步骤(2)得到的偶联的苯乙烯-丁二烯无规共聚物中添加封端剂，对偶联的苯乙烯-丁二烯无规共聚物进行封端。根据本发明的第二个方面，本发明提供了根据上述的方法制备得到的双端改性星型溶聚丁苯橡胶。根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种硫化橡胶，该硫化橡胶是将根据本发明的第二个方面提供的双端改性星型溶聚丁苯橡胶硫化而形成的。根据本发明的第四个方面，本发明提供了根据本发明的第二个方面提供的双端改性星型溶聚丁苯橡胶和根据本发明的第三个方面提供的硫化橡胶作为轮胎材料的应用。本发明提供的双端改性星型溶聚丁苯橡胶的制备方法工艺简单，可以高效的合成双端改性星型溶聚丁苯橡胶，所获得的双端改性星型溶聚丁苯橡胶以及对双端改性星型溶聚丁苯橡胶进行硫化所获得的硫化橡胶具有高的抗湿滑性、较低的滚动阻力和优异的耐磨性能。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种双端改性星型溶聚丁苯橡胶的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)在溶剂中于结构调节剂存在下，将苯乙烯和丁二烯与含硅有机锂引发剂接触，进行溶液聚合，得到苯乙烯-丁二烯无规共聚物；其中，所述含硅有机锂引发剂具有如下式(I)所示的结构：其中，R1、R2和R3各自独立地选自C1～C20的烷基、C2～C20的单烯烃基或C7～C20的芳烷基，R4选自C1～C20的亚烷基；(2)向步骤(1)得到的苯乙烯-丁二烯无规共聚物中添加偶联剂，进行偶联反应，得到偶联的苯乙烯-丁二烯无规共聚物；(3)向步骤(2)得到的偶联的苯乙烯-丁二烯无规共聚物中添加封端剂，对偶联的苯乙烯-丁二烯无规共聚物进行封端。根据本发明，步骤(1)中，所述含硅有机锂引发剂的制备方法如下：在惰性气体的保护下，将式(II)所示的氯硅烷与锂在有机溶剂中接触，然后从得到的接触混合物中获得含硅有机锂引发剂，其中，R1、R2和R3各自独立地选自C1～C20的烷基、C2～C20的单烯烃基或C7～C20的芳烷基，R4选自C1～C20的亚烷基，X为Cl或Br。所述C1～C20的烷基包括C1-C20的直链烷基和C1-C20的支链烷基以及C3-C20的环烷基，其具体实例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、正己基、环丙基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、4-乙基环己基、4-正丙基环己基、4-正丁基环己基、环辛基和2-乙基环十二基。所述C2～C20的单烯烃基包括C2-C20的直链单烯烃基和C2-C20的支链单烯烃基，其具体实例可以包括但不限于：乙烯基、丙烯基、2-甲基-2-戊烯基、2-甲基-3-乙基-十二烯基。所述C7～C20的芳烷基的具体实例可以包括但不限于：苯基、萘基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、2-异丁基苯基和4,5,-二甲基萘基。优选地，R1、R2和R3各自独立地选自C1～C20的烷基，进一步优选为C1～C12的直链或支链烷基。R4优选为C1～C20的直链或支链亚烷基，进一步优选为C2～C5的直链或支链亚烷基。进一步优选地，R1、R2和R3均为甲基，R4为亚丙基。所述卤代硅烷与锂的摩尔比可以为1:(2～10)，优选1:(2.5～5.0)。所述卤代硅烷与锂在有机溶剂中接触的条件可以包括温度为-30～30℃，优选-5～15℃，时间为5～100h，优选15～50h。所述卤代硅烷与锂在有机溶剂中...