[发明专利]一种液体反式聚环戊烯橡胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种液体反式聚环戊烯橡胶，该液体反式聚环戊烯橡胶的制备方法以及应用。该液体聚环戊烯橡胶的数均分子量为800‑60000，分子量分布指数为1.1‑3.5，聚合物中直链结构含量大于99重量％，反式结构含量大于70重量％，玻璃化温度小于‑85℃，凝胶含量小于0.02重量％。所述液体反式聚环戊烯橡胶不仅具有液体橡胶固有的优秀性质并且与其他胶种混合制成的橡胶能够体现出更好的加工及挤出性能，更好的耐低温、高回弹、低生热和高耐磨等性能，所述液体反式聚环戊烯橡胶的制备方法将催化剂制备与橡胶制备过程分开，使得催化剂能够单独制成性质稳定的产品，能够提前制备和方便储存，更适于工业生产。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种液体反式聚环戊烯橡胶，该液体反式聚环戊烯橡胶的制备方法以及应用。

背景技术

液体橡胶是指数均分子量为100000以下的粘稠状可流动液体状橡胶，其粘度随聚合物分子量大小及分子构型而改变。因其分子量低，在常温下具有流动性且本体粘度范围较宽，因而其使用上有许多优点，主要包括：易于操作，可用浇注法、注射法加工硫化成型，设备简单，施工方便，能耗低；可以生产从胶鞋、工业制品到轮胎等的各种橡胶产品；是橡胶工业最良好的加工助剂，如增塑剂、软化剂、助硫化剂、改性剂等；塑料工业的增塑剂；电子工业的灌封剂、涂层剂；沥青改性剂；粘合剂及密封剂。另外，液体橡胶还可广泛用于制作各种涂料如防腐涂料、低温涂料、电绝缘涂料、水溶性涂料和电泳涂料等，具有坚韧、抗冲击等优点。

液体橡胶的制备方法包括自由基聚合法、配位聚合法、阴离子聚合法、高聚物降解法及链段化学转移法等。液体橡胶主要有聚二烯烃类、二烯烃共聚物类、聚烯烃类。聚二烯烃类包括聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯等系列，二烯烃共聚物类包括丁苯橡胶、丁腈橡胶等系列，聚烯烃类包括乙丙橡胶、聚异丁烯、丁基橡胶等系列。

反式聚环戊烯橡胶由环戊烯在催化剂存在下通过开环聚合制备，聚合催化剂包括钨或钼催化剂，钽、铌、铼催化剂及茂金属催化剂，其玻璃化温度低、生胶强度大、粘着性强、气密性高、耐老化性及收缩性好、耐曲挠性强、炭黑及油填充量大、加工性能优异并且其硫化橡胶还能够呈现高回弹、低滞后、低生热、低滚动阻力以及优异的抗磨性能的优点，尤其是高温下的抗张强度大，特别适合用作载重车轮胎。但是其生胶门尼粘度太大，不利于橡胶的加工，在橡胶组合物中很难单独使用，因此常常将其与其它胶种混合使用，例如将反式聚环戊烯橡胶与异戊橡胶掺混使用，能大大改善异戊橡胶的加工性能。

GB1291185A公开了一种制备环戊烯聚合物的方法，该方法包括：在第一阶段，在包括(1)元素周期表的5b或6b族金属的化合物和(2)有机铝化合物的有机金属混合催化剂的存在下，将溶解于-60到+60℃温度下的有机溶剂中的环戊烯聚合，进行聚合反应至转化率为以重量计的40-90％，然后加入基于环戊烯重量的0.01-20％的烯族化合物，所述烯族化合物为无环或双环的单烯烃，或无环或多环的双烯烃，或它们的混合，然后在第二阶段，在烯族化合物的存在下完成聚合反应并收集生成的环戊烯聚合物。

GB1248271A公开了一种制备反式聚环戊烯橡胶的催化剂，该催化剂包括摩尔比为1：0.3-10：0.8-15的钨盐、环氧化物和有机铝化合物。制备反式环戊烯聚合物的方法包括将惰性烃类溶剂中的环戊烯溶液与催化剂量的催化剂接触。

GB1206079A公开了一种在催化剂的存在下在惰性溶剂中通过聚合环戊烯生产环戊烯聚合物的方法，该方法包括将六氯化钨和一种碱金属或碱土金属的过氧化物加入在0℃以下的惰性溶剂的环戊烯溶液中，放置混合物直至其颜色由蓝黑色变为红色时，在30到-30℃的温度下加入元素周期表中I到III族金属的有机金属化合物，并在聚合反应完成之后收集聚合物。