[发明专利]高乙烯基聚丁二烯充油橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

高乙烯基聚丁二烯充油橡胶及其制备方法，属于高分子材料合成与制备技术领域，涉及到合成橡胶领域，特别涉及到对在1，2-聚丁二烯分子主链上存在乙烯基侧基的钼系高乙烯基聚丁二烯橡胶进行充油制备的充油胶新胶种。

背景技术

青岛科技大学与齐鲁分公司橡胶厂合作研究开发含有支链结构的新型高乙烯基聚丁二烯。通过在聚合体系中加入结构改性剂制备含有支化结构的高乙烯基聚丁二烯，而不产生过量的凝胶＜0.5％；同时保持原有催化体系的催化活性，聚合产物的高乙烯基含量≥75％的特点。通过对聚合物的支化改性，聚合反应胶液的动力粘度降低和聚合物加工性能得到改善。在钼系高乙烯基聚丁二烯的基础上，调整配方提高其门尼粘度后加入适量的填充油可以改善橡胶的塑性，降低橡胶的黏度和混炼温度，节省轧炼时的动力消耗，降低硫化胶的硬度和成本，并且可以改善其他配合剂的分散和混合效果，提高橡胶产量。

随着汽车工业的发展，轮胎技术发展重点关注两方面问题，一是REACH法规，二是轮胎用新标识。此胶种的性能符合目前国内外对乘用胎面低的滚动阻力(燃烧消耗)和优异的抗湿滑性能(行驶安全)越来越高的要求，通过1，2聚丁二烯的HVPB新品种用于轮胎胎面胶硫化配方的优化，开发出综合性能优异的轮胎胎面胶的配方，为该胶种的推广应用提供技术支持。制备的高乙烯基聚丁二烯充油胶具有抗湿滑性好、耐老化、低生热等优点，同时也能在镍系顺丁的生产线上工艺条件基本不变的前提下，实现钼系高乙烯基聚丁二烯充油橡胶的生产。

经文献资料的查阅后，我们发现国内外并没有高等院校、科研院所进行高乙烯基聚丁二充油烯胶的研究报导出现。更无工业化生产。因而进行钼系充油高乙烯基聚丁二烯橡胶的研制开发有助于形成自主知识产权，促进橡胶新材料产业的自主创新能力，对传统材料产业的升级改造有好的推动作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种抗湿滑和耐老化性能良好，同时生热低且具有良好加工性能，加工时易与各种配合剂混合的高乙烯基聚丁二烯充油橡胶及其制备方法。

本发明的技术方案为：一种高乙烯基聚丁二烯充油橡胶，其特征在于：由支化高乙烯基聚丁二烯橡胶胶液和填充油采用湿法方式，充油后搅拌2～4h，再经凝聚干燥制得，充油量(重量比)为(33～45)g填充油：100g干胶，制得生胶的门尼粘度ML(1+4)100℃：30～50；硫化配方所得硫化胶的门尼粘度ML(1+4)100℃：50～80；拉伸强度(12～18)MPa；撕裂强度：(30～40)MPa；扯断伸长率为350％～500％。

所述的填充油选用环烷烃油、高芳烃油(DAE)或低稠环芳烃含量芳烃油(TDAE)中的一种。

所述的支化高乙烯基聚丁二烯橡胶胶液由单体丁二烯在C6溶剂中预热到60℃，再加入主催化剂和助催化剂，在聚合釜内反应3～5h，再经凝聚干燥后制得，所述的主催化剂为由磷酸三丁脂做配体与MoCl5反应制备的钼系催化剂；助催化剂为间甲酚与三异丁基铝反应制备的铝剂催化剂。

所述的支化高乙烯基聚丁二烯橡胶胶液胶液粘度(40℃下)为(2～6)×10⁴mPa.S，门尼粘度ML(1+4)100℃为90～150，1，2-结构含量≥70％，凝胶含量小于等于1％。

优选的，所述的支化高乙烯基聚丁二烯橡胶胶液中1，2-结构含量≥75％，凝胶含量0.3％～0.5％。

该高乙烯基聚丁二烯充油橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

1、溶液聚合法制备支化高乙烯基聚丁二烯橡胶胶液：将单体丁二烯在C6溶剂中预热到60℃，再加入主催化剂、助催化剂及结构改性剂，在聚合釜内反应3～5h，再经凝聚干燥后制得，聚合单釜转化率≥80％；主催化剂为磷酸三丁脂做配体与MoCl₅反应制备的钼系催化剂；助催化剂为用间甲酚与三异丁基铝反应制备的铝剂催化剂；

2、采用湿法方式制备高乙烯基聚丁二烯充油橡胶胶液：向支化高乙烯基聚丁二烯橡胶胶液中填充环烷烃油、高芳烃油或低稠环芳烃含量芳烃油，充油后搅拌2～4h，制备出高乙烯基充油胶液；

3、采用水析凝聚法，经挤压、脱水、干燥制得充油橡胶。

该高乙烯基聚丁二烯充油橡胶用于制作轮胎胎面。可有效提高轮胎抗湿滑性、耐磨性、老化性能，还能使胎面胶的生热明显降低，同时具有良好的加工性能，缩短炼胶时间，降低能耗，提高生产能力。