高乙烯基聚丁二烯充油橡膠及其制備方法技術(shù)

高乙烯基聚丁二烯充油橡膠及其制備方法，涉及到合成橡膠領(lǐng)域，由支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液和填充油采用濕法方式，充油后攪拌2～4h，再經(jīng)凝聚干燥制得，充油量(重量比)為(33～45)g填充油：100g干膠，聚合單釜轉(zhuǎn)化率≥80％，制得生膠的門尼粘度ML(1+4)100℃：30～50；硫化配方所得硫化膠的門尼粘度ML(1+4)100℃：50～80；拉伸強(qiáng)度(12～18)MPa；撕裂強(qiáng)度：(30～40)MPa；扯斷伸長(zhǎng)率為350％～500％。本發(fā)明專利技術(shù)用于輪胎胎面膠中，不但提高了輪胎抗?jié)窕浴⒛湍バ浴⒗匣阅埽姨ッ婺z的生熱明顯降低，同時(shí)具有良好的加工性能，加工時(shí)易與各種配合劑混合，縮短煉膠時(shí)間，降低能耗，提高生產(chǎn)能力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

，屬于高分子材料合成與制備
，涉及到合成橡膠領(lǐng)域，特別涉及到對(duì)在1，2-聚丁二烯分子主鏈上存在乙烯基側(cè)基的鑰系高乙烯基聚丁二烯橡膠進(jìn)行充油制備的充油膠新膠種。
技術(shù)介紹
青島科技大學(xué)與齊魯分公司橡膠廠合作研究開發(fā)含有支鏈結(jié)構(gòu)的新型高乙烯基聚丁二烯。通過在聚合體系中加入結(jié)構(gòu)改性劑制備含有支化結(jié)構(gòu)的高乙烯基聚丁二烯，而不產(chǎn)生過量的凝膠< O. 5% ;同時(shí)保持原有催化體系的催化活性，聚合產(chǎn)物的高乙烯基含量^ 75%的特點(diǎn)。通過對(duì)聚合物的支化改性，聚合反應(yīng)膠液的動(dòng)力粘度降低和 聚合物加工性能得到改善。在鑰系高乙烯基聚丁二烯的基礎(chǔ)上，調(diào)整配方提高其門尼粘度后加入適量的填充油可以改善橡膠的塑性，降低橡膠的黏度和混煉溫度，節(jié)省軋煉時(shí)的動(dòng)力消耗，降低硫化膠的硬度和成本，并且可以改善其他配合劑的分散和混合效果，提高橡膠產(chǎn)量。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，輪胎技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)關(guān)注兩方面問題，一是REACH法規(guī)，二是輪胎用新標(biāo)識(shí)。此膠種的性能符合目前國(guó)內(nèi)外對(duì)乘用胎面低的滾動(dòng)阻力(燃燒消耗)和優(yōu)異的抗?jié)窕阅?行駛安全)越來越高的要求，通過1，2聚丁二烯的HVPB新品種用于輪胎胎面膠硫化配方的優(yōu)化，開發(fā)出綜合性能優(yōu)異的輪胎胎面膠的配方，為該膠種的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持。制備的高乙烯基聚丁二烯充油膠具有抗?jié)窕院谩⒛屠匣⒌蜕鸁岬葍?yōu)點(diǎn)，同時(shí)也能在鎳系順丁的生產(chǎn)線上工藝條件基本不變的前提下，實(shí)現(xiàn)鑰系高乙烯基聚丁二烯充油橡膠的生產(chǎn)。經(jīng)文獻(xiàn)資料的查閱后，我們發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外并沒有高等院校、科研院所進(jìn)行高乙烯基聚丁二充油烯膠的研究報(bào)導(dǎo)出現(xiàn)。更無工業(yè)化生產(chǎn)。因而進(jìn)行鑰系充油高乙烯基聚丁二烯橡膠的研制開發(fā)有助于形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，促進(jìn)橡膠新材料產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力，對(duì)傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)的升級(jí)改造有好的推動(dòng)作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗?jié)窕湍屠匣阅芰己茫瑫r(shí)生熱低且具有良好加工性能，加工時(shí)易與各種配合劑混合的。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為一種高乙烯基聚丁二烯充油橡膠，其特征在于由支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液和填充油采用濕法方式，充油后攪拌2 4h，再經(jīng)凝聚干燥制得，充油量(重量比)為(33 45) g填充油IOOg干膠，制得生膠的門尼粘度ML (1+4) 100°C 30 50 ;硫化配方所得硫化膠的門尼粘度ML(l+4) IOO0C :50 80 ;拉伸強(qiáng)度(12 18)MPa ;撕裂強(qiáng)度(30 40) MPa ;扯斷伸長(zhǎng)率為350% 500%。所述的填充油選用環(huán)烷烴油、高芳烴油(DAE)或低稠環(huán)芳烴含量芳烴油(TDAE)中的一種。所述的支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液由單體丁二烯在C6溶劑中預(yù)熱到60°C，再加入主催化劑和助催化劑，在聚合釜內(nèi)反應(yīng)3 5h，再經(jīng)凝聚干燥后制得，所述的主催化劑為由磷酸三丁脂做 配體與MoC15反應(yīng)制備的鑰系催化劑；助催化劑為間甲酚與三異丁基鋁反應(yīng)制備的鋁劑催化劑。所述的支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液膠液粘度(40°C下)為(2 6) X IO4HiPa.S，門尼粘度ML(1+4)100°C為90 150，I，2-結(jié)構(gòu)含量彡70%，凝膠含量小于等于1%。優(yōu)選的，所述的支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液中1，2_結(jié)構(gòu)含量> 75%，凝膠含量 O. 3% O. 5%。該高乙烯基聚丁二烯充油橡膠的制備方法，其特征在于，包括如下工藝步驟I、溶液聚合法制備支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液將單體丁二烯在C6溶劑中預(yù)熱到60°C，再加入主催化劑、助催化劑及結(jié)構(gòu)改性劑，在聚合釜內(nèi)反應(yīng)3 5h，再經(jīng)凝聚干燥后制得，聚合單釜轉(zhuǎn)化率> 80主催化劑為磷酸三丁脂做配體與MoCl5反應(yīng)制備的鑰系催化劑；助催化劑為用間甲酚與三異丁基鋁反應(yīng)制備的鋁劑催化劑；2、采用濕法方式制備高乙烯基聚丁二烯充油橡膠膠液向支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液中填充環(huán)烷烴油、高芳烴油或低稠環(huán)芳烴含量芳烴油，充油后攪拌2 4h，制備出高乙烯基充油膠液；3、采用水析凝聚法，經(jīng)擠壓、脫水、干燥制得充油橡膠。該高乙烯基聚丁二烯充油橡膠用于制作輪胎胎面。可有效提高輪胎抗?jié)窕浴⒛湍バ浴⒗匣阅埽€能使胎面膠的生熱明顯降低，同時(shí)具有良好的加工性能，縮短煉膠時(shí)間，降低能耗，提聞生廣能力。該支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液，其特征在于膠液粘度(40°C下)為(2 6) X104mPa· S，門尼粘度ML(1+4)100°C為90 150，1，2-結(jié)構(gòu)含量彡70%，凝膠含量小于等于1%。優(yōu)選的，橡膠膠液中1，2-結(jié)構(gòu)含量彡75%，凝膠含量O. 3% 0.5%。該支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液的制備方法，其特征在于將單體丁二烯和支化劑在C6溶劑中預(yù)熱到60°C，加入主催化劑、助催化劑及結(jié)構(gòu)改性劑，在聚合釜內(nèi)反應(yīng)3 5h，再經(jīng)凝聚干燥后制得，聚合單釜轉(zhuǎn)化率> 80% ;主催化劑為磷酸三丁脂做配體與MoCl5反應(yīng)制備的鑰系催化劑；助催化劑為用間甲酚與三異丁基鋁反應(yīng)制備的鋁劑催化劑。所用支化劑和結(jié)構(gòu)改性劑均為本行業(yè)通用產(chǎn)品。支化高乙烯基聚丁二烯橡膠(BHVPBR)采用鑰系催化劑制備。關(guān)于鑰系BHVPBR的制備，專利技術(shù)人之前申請(qǐng)的中國(guó)專利CN1884328A(申請(qǐng)人青島科技大學(xué))詳細(xì)公開了具體的制備工藝和技術(shù)。本專利技術(shù)與彼專利技術(shù)唯一不同的是，助催化劑所用之配體有異。專利CN1884328A中公開的主催化劑配體N，N-聯(lián)二吡啶、三苯基膦或四甲基二胺，而本專利技術(shù)中使用的配體是磷酸三丁脂。取代之前所用的配體主要是基于成本的考慮，使用量一致，對(duì)BHVPBR合成的意義不大，所以BHVPBR并非本專利技術(shù)之要義所在。本專利技術(shù)著重于BHVPBR開發(fā)新型高乙烯基聚丁二烯充油膠的應(yīng)用上。支化高乙烯基聚丁二烯橡膠的物理機(jī)械性能和加工性能與ATRP(原子轉(zhuǎn)移自由基聚合)和配位復(fù)合聚合參數(shù)以及支化高聚物中支鏈的性質(zhì)、長(zhǎng)度、分布、支化度等物料參數(shù)都有十分密切的聯(lián)系。因此，支化改性的聚合物可以通過調(diào)節(jié)支化的程度和支鏈結(jié)構(gòu)來改善聚合物的物理機(jī)械性能及加工性能。關(guān)于這一點(diǎn)的，在專利CN1884328A里有詳盡論述，本專利技術(shù)將不在此贅述。該技術(shù)采用溶液聚合法，以丁二烯為單體，碳六油為溶劑，用含磷的化合物磷酸三丁脂做配體與MoCl5反應(yīng)制備的催化劑為主催化劑，用間甲酚與三異丁基鋁反應(yīng)制備鋁劑催化劑為助催化劑，在聚合體系中加入結(jié)構(gòu)改性劑制備含有支化結(jié)構(gòu)的高乙烯基聚丁二烯基礎(chǔ)膠液。為達(dá)到合理調(diào)整膠種性能的目的，選用的支化高乙烯基聚丁二烯橡膠(BHVPBR)的特征在于聚合單釜轉(zhuǎn)化率彡80% ;膠液粘度(40°C) :(2-6) X 104mPa. S ;門尼粘度ML(1+4) IOO0C 90 150 ;1，2結(jié)構(gòu)含量> 70% ;凝膠含量不高于1% .對(duì)基礎(chǔ)膠液進(jìn)行充油，充油量100克膠充油33 43克，制得的生膠門尼粘度ML (1+4) 100°C:30 50 ;硫化配方所得硫化膠的門尼粘度ML (1+4) 100°C:50 80 ;拉伸強(qiáng)度12 18MPa ;撕裂強(qiáng)度30 40MPa ;扯斷伸長(zhǎng)率在350 500%之間。膠液粘度(40°C )(2 6) X104mPa. S ;1，2結(jié)構(gòu)含量> 75% ;凝膠含量不高于1%。 制備高乙烯基聚丁二烯充油橡膠的基礎(chǔ)膠液，是通過調(diào)整Al/Mo、Mo/Bd、反本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
高乙烯基聚丁二烯充油橡膠，其特征在于：由支化高乙烯基聚丁二烯橡膠膠液和填充油采用濕法方式，充油后攪拌2～4h，再經(jīng)凝聚干燥制得，充油量(重量比)為(33～45)g填充油：100g干膠，制得生膠的門尼粘度ML(1+4)100℃：30～50；硫化配方所得硫化膠的門尼粘度ML(1+4)100℃：50～80；拉伸強(qiáng)度(12～18)MPa；撕裂強(qiáng)度：(30～40)MPa；扯斷伸長(zhǎng)率為350％～500％。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：叢悅鑫，李迎，華靜，徐玲，葉京風(fēng)，艾學(xué)芹，紀(jì)洪水，孫艷玲，宋培軍，徐璇，吳新平，綦建芝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油化工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：