[发明专利]一种阴离子聚合用结构调节剂和一种阴离子聚合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阴离子聚合用结构调节剂，本发明还涉及一种使用所述结构调节剂的阴离子聚合方法。

背景技术

现有的单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚物橡胶的合成反应主要采用阴离子溶液聚合方法。例如，溶聚丁苯橡胶的合成以环己烷为溶剂，烷基锂或者稀土为催化剂，通过阴离子溶液聚合方法合成溶聚丁苯橡胶。溶聚丁苯橡胶的最主要用途是用作轮胎产品。轮胎产品从斜交轮胎发展到子午线轮胎，进而到高性能子午线轮胎和绿色子午线轮胎，对性能也提出了越来越高的要求，既要求有低的滚动阻力以利于节能，又要求有很高的抗湿滑性能以保证车辆行驶安全，同时还要求有很好的耐磨性能和其他综合性能。目前，轮胎胎面胶中采用溶聚丁苯橡胶的比例日趋增加，而在溶聚丁苯橡胶中苯乙烯微嵌段含量对轮胎胎面的滚动阻力会产生较大影响，苯乙烯微嵌段含量高将导致车辆行驶过程中轮胎内生热大幅度增加，滚动阻力增大，而且影响轮胎使用寿命。针对轮胎用溶聚丁苯橡胶对苯乙烯微嵌段含量的要求，现有的方法一般采用醇钾类调节剂或大量使用四氢呋喃来降低苯乙烯微嵌段含量，但这两种方法既使得生产成本大大增加，而且也无法实现完全无规溶聚丁苯橡胶的合成。

美国专利US20050004333介绍了一种丁二烯和异戊二烯共聚物的合成方法，该方法采用了多种稀土金属的有机磷酸盐、一种烷基化试剂以及一种含有卤化烷基铝的复合催化体系，通过改变催化体系中各组分的比例，反应单体配比，以及反应时间的控制，最终实现合成无规丁二烯-异戊二烯共聚物的目的，但是这种方法转化率还有待于进一步提高，而且主要生成的结构为顺式结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型阴离子聚合用结构调节剂，将该结构调节剂用于单乙烯基芳烃与共轭二烯烃、特别是苯乙烯和丁二烯在溶剂中进行聚合时，能够得到更低苯乙烯嵌段含量的共聚物。

为了实现上述目的，本发明的第一发明提供一种阴离子聚合用结构调节剂，该结构调节剂含有烷基硅醇盐化合物和烷基四氢糠基醚，所述烷基硅醇盐化合物为具有式（I）所示结构的化合物，

式（I）中，R₁为C₁-C₂₁的烷基，R₂和R₃各自独立地为C₁-C₆的烷基，X为Na或K；

所述烷基四氢糠基醚为具有式（II）所示结构的化合物，

式（II）中，R₄为C₁-C₁₀的烷基。

根据本发明的第一发明，其中，式（I）中，R₁为C₁-C₁₆的烷基，R₂和R₃各自独立地为C₁-C₃的烷基；式（II）中，R₄为C₁-C₆的烷基。

根据本发明的第一发明，其中，所述烷基硅醇盐化合物与所述烷基四氢糠基醚的摩尔比为0.02-0.2：1，优选为0.04-0.15：1，更优选为0.05-0.13：1。

根据本发明的第一发明，其中，所述烷基硅醇盐化合物为二甲基丁基硅醇钠或二甲基丁基硅醇钾，所述烷基四氢糠基醚为四氢糠基乙基醚。

本发明的第二发明提供一种阴离子聚合方法，该方法包括在阴离子聚合条件下，在有机锂引发剂和结构调节剂的存在下，使聚合单体在溶剂中进行聚合，所述聚合单体含有单乙烯基芳烃与共轭二烯烃，其中，所述结构调节剂为上述的结构调节剂。

根据本发明的第二发明，其中，所述烷基硅醇盐化合物与所述烷基四氢糠基醚的摩尔比为0.02-0.2：1，优选为0.04-0.15：1，更优选为0.05-0.13：1。

根据本发明的第二发明，其中，相对于100重量份的聚合单体，所述结构调节剂的用量为0.2-0.3重量份。

根据本发明的第二发明，其中，所述有机锂引发剂为式（III）所示的化合物，

R₅Li    式（III）

式（III）中，R₅为C₁-C₆的烷基、C₃-C₁₂的环烷基、C₇-C₁₄的芳烷基或者C₆-C₁₂的芳基。