一种复合偶联剂及应用和一种单乙烯基芳烃-共轭二烯烃偶联共聚物及制备方法和应用_3

文档序号:9857875阅读:来源:国知局
体实例可以包括但不限于: 环丙基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、4-乙基环己基、4-正丙基环己基和4-正丁基环己 基。所述&/-〇 14的芳烷基的具体实例可以包括但不限于:苯基甲基、苯基乙基、苯基正丙基、 苯基正丁基、苯基叔丁基、苯基异丙基、苯基正戊基和苯基正丁基。所述c 6-c12的芳基的具 体实例可以包括但不限于:苯基、萘基、4-甲基苯基和4-乙基苯基。
[0077] 所述有机锂引发剂具体可以为但不限于:乙基锂、正丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、 仲丁基锂、叔丁基锂、苯基锂、2-萘基锂、4- 丁基苯基锂、4-甲苯基锂、环己基锂和4- 丁基环 己基锂中的一种或两种以上,优选为正丁基锂和/或仲丁基锂,进一步优选为正丁基锂。
[0078] 所述有机锂引发剂的用量以能够使得最终形成的单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共 聚物(即,步骤(1)得到的聚合物)具有预期的分子量为基准。一般地,所述有机锂引发剂 的用量使得单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物(即,步骤(1)得到的聚合物)的数均分子 量在5 X 104-30X 104的范围内。优选地,所述有机锂引发剂的用量使得单乙烯基芳烃-共 轭二烯烃共聚物(即,步骤(1)得到的聚合物)的数均分子量在9X 104-15X 104的范围内, 这样能够获得进一步改善的抗湿滑性能和更低的滚动阻力。
[0079] 根据本发明的方法,所述溶剂可以为溶液聚合中常用的液体物质。优选地,所述溶 剂可以为环烷烃、芳烃和烷烃中的一种或两种以上。具体地,所述溶剂可以为苯、甲苯、己 烷、环己烷、戊烷、庚烷和抽余油中的一种或两种以上。所述抽余油是在石油炼制过程中,富 含芳烃的催化重整产物经萃取芳烃后剩余的馏分油。优选地,所述溶剂为环己烷和正己烷 的混合溶剂,其中,环己烷和正己烷的重量比优选为4-9 :1。
[0080] 所述溶剂的用量可以根据聚合单体的量进行选择。一般地,所述溶剂的用量使得 步骤(1)中单体浓度在5-30重量%的范围内,优选在10-20重量%的范围内。
[0081] 本发明对所述阴离子聚合条件没有特别限定,可以为本领域的常规选择。通常来 说,反应温度和反应压力均可以在较宽的范围内选择和变动。为了更有利于聚合反应的进 行,所述反应温度优选为40-90°C,更优选为50-80°C ;所述反应压力优选为0. 005-1. IMPa, 更优选为0.1-0. 3MPa。本发明中,所述压力均指表压。聚合反应的时间可以根据聚合温度 进行选择,一般可以为30-180min,优选为40-120min。
[0082] 根据本发明的方法,包括步骤(2):将步骤(1)得到的混合物与偶联剂进行偶联反 应,其中,所述偶联剂为根据本发明的复合偶联剂。所述复合偶联剂及其组成在前文已经进 行了详细的描述,此处不再赘述。
[0083] 采用根据本发明的复合偶联剂对单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物进行偶联,能 够获得更高的偶联效率;并且,形成的偶联共聚物在用作橡胶使用时,显示出更为优异的抗 湿滑性能以及更低的滚动阻力。
[0084] 所述复合偶联剂的用量可以根据预期的偶联效率进行选择。根据本发明的复合偶 联剂具有更好的偶联性能,在偶联效率相当的条件下,与单独使用卤化锡型偶联剂或者单 独使用丙烯酰卤型偶联剂相比,用量更低。一般地,所述复合偶联剂中的卤化锡型化合物与 有机锂引发剂的摩尔比可以在0.01-0. 5 :1的范围内,优选在0.02-0. 4:1的范围内,所述 有机锂引发剂以锂元素计。
[0085] 根据本发明的方法,将步骤(1)得到的混合物与偶联剂进行偶联反应的条件没有 特别限定,可以采用常规方法,在常规条件下进行。一般地,可以在聚合反应完成后,将根据 本发明的复合偶联剂添加到步骤(1)得到的混合物中,在与聚合反应相同的条件下进行偶 联反应。
[0086] 可以将根据本发明的复合偶联剂中的丙烯酰卤型化合物和卤化锡型化合物同时 添加到步骤(1)得到的混合物中,也可以将丙烯酰卤型化合物和卤化锡型化合物各自添加 到步骤(1)得到的混合物中。在本发明的一种优选的实施方式中,将丙烯酰卤型化合物和 卤化锡型化合物依次添加到步骤(1)得到的混合物中,即先将丙烯酰卤型化合物添加到步 骤(1)得到的混合物中,搅拌均匀后,再将卤化锡型化合物添加到步骤(1)得到的混合物 中,由此得到的单乙烯基芳烃-共轭二烯烃偶联型共聚物在作为橡胶使用时,显示出更为 优异的抗湿滑性能和更低滚动阻力。
[0087] 根据本发明的方法,聚合和偶联反应在由非活性气体形成的气氛中进行。所述非 活性气体是指在聚合条件下与反应物、反应生成物以及溶剂均不发生化学相互作用的气 体,例如:氮气和/或第零族元素气体(如氩气)。
[0088] 通常来说,阴离子聚合反应体系没有明显的终止反应和转移反应,当消耗完全部 单体后,活性中心依然存在。因此,根据本发明的方法,在步骤(2)的偶联反应结束后,将 得到的反应混合物与终止剂接触,以使活性中心失活。所述终止剂可以为阴离子聚合领域 中常用的各种能够使活性链终止的物质,例如可以为水和/或醇,所述醇优选为(;-(;的 醇,如甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或两种以上。优选情况下,所述终止剂可以为异 丙醇。本发明对所述终止剂的用量没有特别限定,只要终止剂的量足以使活性中心失活即 可。一般地,所述终止剂与有机锂引发剂(以锂元素计)的摩尔比可以为0. 1-2 :1,优选为 0· 2_1· 5 :1 〇
[0089] 根据本发明的方法,偶联反应完成后(一般为终止反应完成后),根据具体需要, 还可以向得到的混合物中添加一种或两种以上助剂,以赋予最终制备的单乙烯基芳烃-共 轭二烯烃偶联共聚物新的性能和/或改善最终制备的单乙烯基芳烃-共轭二烯烃偶联共聚 物的性能。
[0090] 具体地,所述助剂可以为防老剂。本发明对于所述防老剂的类型没有特别限定,可 以为本领域常规的各种防老剂。例如,所述防老剂可以为酚类和/或胺类防老剂。具体地, 所述防老剂可以为4, 6-二辛基硫代甲基邻甲酚、四[3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙 酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基)酯、3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙 酸十八烷基酯、2, 6-二叔丁基对甲酚、叔丁基邻苯二酚和2, 2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔 丁基苯酚)中的一种或两种以上。在将四[3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊 四醇酯与亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基)酯混合使用时,亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基) 酯的含量优选不高于50重量%;在将3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯和 亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基)酯组合使用时,亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基)酯的含量 优选不高于50重量%。
[0091] 根据本发明,所述防老剂的用量可以为本领域的常规用量。例如,以100重量份共 聚物为基准,所述防老剂的用量可以为〇. 005-2重量份,优选为0. 1-1重量份。
[0092] 根据本发明的方法,可以采用常规方法对得到的混合物进行纯化分离,从而得到 单乙烯基芳烃-共轭二烯烃偶联共聚物。具体地,可以将得到的混合物进行离心分离、过 滤、倾析或者热水凝聚从而得到单乙烯基芳烃-共轭二烯烃偶联共聚物;也可以将得到的 混合物进行汽提,以脱除其中的溶剂,从而得到单乙烯基芳烃-共轭二烯烃偶联共聚物。 [0093] 本发明的聚合方法可以通过间歇聚合方式实施,也可以通过连续聚合方式实施, 没有特别限定。
[0094] 根据本发明的第四个方面,本发明提供了由本发明的方法制备的单乙烯基芳 烃-共轭二烯烃偶联共聚物。
[0095] 采用本发明的方法制备的单乙烯基芳烃-共轭二烯烃偶联共聚物在用作橡胶时, 显示出良好的抗湿滑性能以及更低的滚动阻力,特别适于制备高性能的轮胎,特别是轮胎 胎面。
[0096] 由此,根据本发明的第五个方面,本发明还提供了根据本发明的单乙烯基芳 烃-共轭二烯烃偶联共聚物作为汽车轮胎胎面胶的应用。
[0097] 以下结合实施例详细说明本发明,但并不因此限制本发明的范围。
[0098] 以下实施例和对比例中,偶联前单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物的数均分子量 (Mn)采用美国WATERS公司的ALLIANCE 2690凝胶渗透色谱仪(GPC)测定,其中,以四氢呋 喃(THF)作为流动相,以窄分布聚苯乙烯作为标样,温度为25°C。
[0099] 以下实施例和对比例中,偶联前单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物的微观结构 采用瑞士 Bruker公司的AVANCE DRX 400MHz核磁共振波谱仪测定,以氘代氯仿作为溶 剂。其中,用"1,2-BD%"表示丁二烯以1,2_聚合的方式形成的结构单元的含量,"St non-block% "表示共聚物中以非嵌段形式存在的苯乙烯结构单元含量,"St block% "表示 共聚物中苯乙烯嵌段的含量,苯乙烯嵌段是指结构单元由苯乙烯形成且结构单元数大于5 的链段。
[0100] 以下实施例和对比例中,损耗因子(tan δ)采用美国TA公司DMA-2980型粘弹 谱仪测定,频率2Hz,升温速率为5°C /min,测试温度范围为-120°C至100°C,试样大小 40mm X 5mm X 1mm,采用三点弯曲模式进行测量。
[0101] 以下实施例和对比例中,力学性能采用日本岛津SHIMADZU AG-20KNG拉力机,根据 GB/T528-1998中规定的方法测定,采用的试样为I型试样。
[0102] 以下实施例和对比例中,用于测定损耗因子和力学性能的样品是按照GB/ T8656-1998中的A系列配方进行硫化而制备的,硫化条件包括:生胶采用开炼机混炼,在辊 温为50±5°C下进行混炼;硫化的温度为145°C,压力为lOMPa以上,硫化时间为35分钟。
[0103] 以下实施例和对比例中,聚合单体和反应溶剂在使用前采用常规方法进行精制。
[01
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1