[发明专利]改性丁基橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性丁基橡胶，具体地说，涉及一种经顺丁烯二酸酐(maleic anhydride)和卤素改性的丁基橡胶。

背景技术

丁基橡胶(butyl rubber)是由异丁烯与少量共轭碳氢烯烃共聚而成的橡胶共聚物(典型如：异丁烯与异戊二烯的橡胶共聚产物，异戊二烯的含量一般为2.0％～4.5％)。丁基橡胶虽具有良好的化学稳定性、热稳定性、气密性、水密性和电绝缘性等(最为突出的是气密性和水密性)，但其也有缺陷：由于丁基橡胶的极性较弱，导致其与其它聚合物的相容性较差(例如与尼龙和聚酯树脂等极性较强树脂的相容性差，无法获得理想的增韧效果)。为此，需要对丁基橡胶进行改性，拓展其应用范围。

对丁基橡胶进行卤化改性已成为一种较为成熟的丁基橡胶改性技术。其主要产品有氯化丁基橡胶(CIIR)和溴化丁基橡胶(BIIR)。氯化丁基橡胶除保留了普通丁基橡胶的低透气、减震、耐臭氧及耐化学介质性能外，还增加了普通丁基橡胶所不具备的特性，如硫化速度快，与天然橡胶、丁苯橡胶相容性和粘合性有所改善，可单独用氧化锌硫化，有更好的耐热性等。

但由于氯化丁基橡胶的极性仍然较弱，导致其与极性聚合物的相容性较差(例如与尼龙和聚酯树脂等极性较强树脂的相容性差，无法获得理想的增韧效果)，同时氯化丁基橡胶与极性物质(如不锈钢等)界面粘接强度尚不令人满意。

鉴于此，研制新型的改性丁基橡胶就成为本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型的改性丁基橡胶，克服现有丁基橡胶或氯代改性丁基橡胶中存在的缺陷，满足相关产业部门的需求。

本发明所说的改性丁基橡胶，其特征在于，所说的改性丁基橡胶主要由100重量份数的丁基橡胶、1重量份数～30重量份数的顺丁烯二酸酐(又称马来酸酐)、1重量份数～50重量份数的磺酰氯和300重量份数～1000重量份数的有机溶剂于50℃～140℃(优选80℃～120℃)反应0.1小时～6小时制得。

其中：马来酸酐、磺酰氯和有机溶剂的用量是以100重量份数的丁基橡胶为计算基准计算而得；

所说的有机溶剂选自：由C₁～C₃烷基取代苯、卤代的C₁～C₄烷烃、C₁～C₆烷烃、5-6元环烷烃或四氢呋喃中一种、二种或二种以上的混合物；

优选的有机溶剂是：氯代的C₁～C₄烷烃[如(但不限于)：二氯甲烷、三氯甲烷、1，1，2-三氯乙烷或四氯乙烷等]、由C₁～C₃烷基取代苯[如(但不限于)：甲苯、乙苯、异丙苯、三甲苯或二甲苯等]、C₁～C₆烷烃或/和5-6元环烷烃。

本发明中所说的丁基橡胶是指：由异丁烯与少量共轭碳氢烯烃共聚而成的橡胶共聚物，其中异丁烯与共轭碳氢烯烃比例为75∶25～98∶2。

具体实施方式

下面以异丁烯与异戊二烯的橡胶共聚产物为例，具体阐述本发明所说的改性丁基橡胶的制备方法。

所说制备方法的主要步骤是：将100重量份数的丁基橡胶(异丁烯与异戊二烯的橡胶共聚产物)和300重量份数～1000重量份数的有机溶剂置于反应器中，在有惰性气体存在条件下热升温至50℃～140℃(优选80℃～120℃)，向该反应中加入1重量份数～30重量份数的马来酸酐、1重量份数～50重量份数的磺酰氯和0.01重量份数～10重量份数的引发剂，加料毕，在此状态保持(反应)0.1小时～6小时，用惰性气体赶走残存的酸性气体，然后将反应器中的物料倒入沉淀剂中，搅拌1小时～5小时，依次经过滤、抽提和干燥后得目标物(改性丁基橡胶)；

所说的有机溶剂是：氯代的C₁～C₄烷烃、由C₁～C₃烷基取代苯、C₁～C₆烷烃或/和5-6元环烷烃，更优选的有机溶剂是二氯甲烷、三氯甲烷、1，1，2-三氯乙烷、1，1，2，2-四氯乙烷、甲苯、乙苯、异丙苯、三甲苯、二甲苯、正己烷或/和环己烷；

所说的引发剂选自：偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化二异丙苯中一种、二种或二种以上的混合物；