一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种阻尼橡胶制备方法，具体涉及一种负离子法制备具有渐变嵌段结 构的宽温域阻尼橡胶的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，振动和噪声是危害社会、影响生产和经济发展的二大公害，而采用阻尼材料 是减振降噪最有效的手段之一。高分子材料由于本身具有粘弹性，能够吸收振动机械能和 声能，并将它们转变为热能而耗散掉，从而达到减振降噪的目的，成为新型的阻尼材料。在 阻尼高分子材料中，橡胶扮演着重要的角色。这主要是由于橡胶具有以下优点：弹性模量 小，隔离振动性能优越；是典型粘弹体，具有明显的滞后现象，吸声防振十分有效；通过不 同的配方和与其它聚合物配合容易调节阻尼性能；同时还具有体积小、重量轻，易加工等特 点。
[0003] 高分子材料阻尼效果强烈地依赖于温度和频率，只有在玻璃化温度（Tg)转变区 内能量损耗才会出现极大值。由于均聚物和无规共聚物的Tg转变区只有20~30°C，而实 际应用阻尼温域至少在60~80°C之间，单一聚合物很难满足需要，为拓宽阻尼温度区域， 主要采用物理和化学方法实现，如：（1)共聚、共混；(2)填充、增塑等；（3)制备互穿聚合物 网络（IPN)。其中化学共聚方法可以进行分子结构设计，可满足不同领域的技术需求，显示 出明显的优势。根据基团贡献分析理论，若高分子链中含有极性、位阻较大的基团，并且数 量越多越密集，材料的阻尼能力越好。在众多的橡胶中，溶聚丁苯橡胶（SSBR)具有耐磨、耐 寒、生热低、回弹性高、压力不敏感、易加工等优点，成为制备阻尼材料的主要原料之一，但 常见的SSBR为无规共聚型，侧基数量较少，导致阻尼温域范围窄，阻尼性能不高。
【发明内容】
[0004] 本发明针对以上提出的现有阻尼橡胶阻尼温域范围窄、阻尼性能不高的问题，而 研宄设计一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法。本发明采用的技 术手段如下：
[0005] 一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法，包括以下步骤：
[0006] ①溶剂和单体加入到反应器中，搅拌成均匀溶液，加入有机锂引发剂，在20-130°C 条件下引发聚合反应，所述反应混合物中单体的重量百分比为5-50%，优选单体的重量百 分比为10-20% ;
[0007] ②引发聚合反应后1-60分钟后，加入调节剂，优选加入时间为引发聚合反应后 5-10分钟；
[0008] ②发聚合反应后10-160分钟后，加入偶联剂，偶联反应30~120分钟，所述偶联 剂在加入调节剂之后加入，优选加入时间为引发聚合反应后40-60分钟，优先偶联反应时 间45~60分钟；
[0009] ④加入终止剂异丙醇终止反应，胶液经水蒸气凝聚后，干燥得到生胶，可在110°C 开炼机上干燥；
[0010] ⑤在开炼机上对生胶进行塑炼，加入硫化机、活化剂、促进剂、润滑剂、增强剂，制 备混炼胶，混炼胶硫化后得到宽温域阻尼橡胶；
[0011] 所述调节剂与有机锂引发剂的摩尔比为5. 0~60. 0,优选摩尔比为5. 0~10. 0 ; 所述偶联剂与有机锂引发剂的摩尔比为〇. 1~2. 0,优选摩尔比为0. 5~1. 0。
[0012] 进一步地，所述溶剂为烃类溶剂，所述烃类溶剂为环己烷、正己烷、正戊烷、正庚 烷、正辛烷、苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、抽余油中的一种或两种以上，优 选为环己烷和正己烷中的一种或两种。
[0013] 进一步地，所述单体为单乙烯基芳径和共轭二稀径，所述单乙烯基芳径为碳原子 数为1-10的直链或支链烷基取代苯乙烯，所述共轭二烯烃为碳原子数为4-12的共轭二烯 烃。
[0014] 进一步地，所述单乙烯基芳烃为苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、4-叔丁基 苯乙烯、a-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯中的一种或两种以上，优选为苯乙烯和/或a-甲基 苯乙烯；所述共轭二烯烃为1，3- 丁二烯、2, 3-二甲基-1，3- 丁二烯、2-苯基-1，3- 丁二烯、 1，3-戊二烯、异戊二烯中的一种或两种以上，优选为丁二烯和/或异戊二烯。
[0015] 进一步地，所述有机锂引发剂为能够引发所述单乙烯基芳烃和共轭二烯烃聚合的 含锂引发剂。
[0016] 进一步地，所述有机锂引发剂为甲基锂、乙基锂、丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲 丁基锂、叔丁基锂、戊基锂、己基锂、环己基锂、叔辛基锂、苯基锂、甲基苯基锂、4- 丁基苯基 锂、2-萘基锂中的一种或两种以上，优选为正丁基锂。
[0017] 进一步地，所述调节剂为能够调节所述单乙烯基芳径和共轭二稀径聚合物微观结 构的有机化合物。
[0018] 进一步地，所述调节剂为二丁醚、二氧六环、冠醚、&0〇12〇12(?2、 &0012012001201 2(?2、四氢呋喃（THF)或具有
【主权项】
1. 一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法，其特征在于，包括 以下步骤： ① 将溶剂和单体加入到反应器中，搅拌成均匀溶液，加入有机锂引发剂，在20-130°C条 件下引发聚合反应，所述反应混合物中单体的重量百分比为5-50% ; ② 引发聚合反应后1~60分钟后，加入调节剂； ③ 引发聚合反应后10~160分钟后，加入偶联剂，偶联反应30~120分钟，所述偶联 剂在加入调节剂之后加入； ④ 加入终止剂异丙醇终止反应，胶液经水蒸气凝聚后，干燥得到生胶； ⑤ 在开炼机上对生胶进行塑炼，加入硫化机、活化剂、促进剂、润滑剂、增强剂，制备混 炼胶，混炼胶硫化后得到宽温域阻尼橡胶； 所述调节剂与有机锂引发剂的摩尔比为5. 0~60. 0,所述偶联剂与有机锂引发剂的摩 尔比为0. 1~2.0。
2. 根据权利要求1所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法， 其特征在于，所述溶剂为烃类溶剂，所述烃类溶剂为环己烷、正己烷、正戊烷、正庚烷、正辛 烷、苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯中、抽余油的一种或两种以上。
3. 根据权利要求1所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方 法，其特征在于，所述单体为单乙烯基芳烃和共轭二烯烃，所述单乙烯基芳烃为碳原子数为 1~10的直链或支链烷基取代苯乙烯，所述共轭二烯烃为碳原子数为4~12的共轭二烯 烃。
4. 根据权利要求3所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法， 其特征在于，所述单乙烯基芳烃为苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、 a-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯中的一种或两种以上；所述共轭二烯烃为1，3-丁二烯、2, 3-二 甲基-1，3- 丁二烯、2-苯基-1，3- 丁二烯、1，3-戊二烯、异戊二烯中的一种或两种以上。
5. 根据权利要求1所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法， 其特征在于，所述有机锂引发剂为能够引发所述单乙烯基芳烃和共轭二烯烃聚合的含锂引 发剂。
6. 根据权利要求5所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法， 其特征在于，所述有机锂引发剂为甲基锂、乙基锂、丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、 叔丁基锂、戊基锂、己基锂、环己基锂、叔辛基锂、苯基锂、甲基苯基锂、4- 丁基苯基锂、2-萘 基锂中的一种或两种以上。
7. 根据权利要求1所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法， 其特征在于，所述调节剂为能够调节所述单乙烯基芳烃和共轭二烯烃聚合物微观结构的有 机化合物。
8. 根据权利要求7所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法， 其特征在于，所述调节剂为二丁醚、二氧六环、冠醚、札0〇1 2〇12(?2、札0012012001 2012(?2、四氢 呋喃或具彳
通式的取代四氢呋喃，其中R为碳原子数为1-1〇的烷基，&和1?2 为碳原子数为1-6的烷基。
9. 根据权利要求1所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法， 其特征在于，所述偶联剂为能够与负离子活性端基反应的含多官能团的含锡化合物。
10.根据权利要求9所述的负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方 法，其特征在于，所述偶联剂为甲基三氯化锡、二甲基二氯化锡、四氯化锡、乙基三氯化锡、 二乙基二氯化锡、二丁基二氯化锡、辛基三氯化锡、二辛基二氯化锡、四氟化锡、二甲基二溴 化锡、四溴化锡、辛基三溴化锡中的一种或两种以上。
【专利摘要】本发明公开了一种负离子法制备具有渐变嵌段结构的宽温域阻尼橡胶的方法，属于阻尼橡胶制备技术领域。本发明包括以下步骤：①将溶剂和单体均匀搅拌，制成反应混合物，加入有机锂引发剂，在20-130℃条件下引发聚合反应；②引发聚合反应后1～60分钟后，加入调节剂；③引发聚合反应后10～160分钟后，加入偶联剂，所述偶联剂在加入调节剂之后加入；④加入终止剂异丙醇终止反应，干燥得到生胶；⑤对生胶进行塑炼制备混炼胶，混炼胶硫化后得到宽温域阻尼橡胶。本发明采用活性负离子聚合技术，通过延时加入调节剂的方法，制备具有渐变嵌段结构的苯乙烯-异戊二烯橡胶，拓宽橡胶的阻尼温域，克服均聚物和无规共聚物阻尼温域窄的缺点，以满足生产实际对阻尼性能的要求。
【IPC分类】C08L53-02, C08F297-04, C08F2-38, C08F8-42
【公开号】CN104693388
【申请号】CN201510150481
【发明人】廖明义, 徐晓川
【申请人】大连海事大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月31日