[发明专利]一种用于提高橡胶抗湿滑性能的改性α-甲基苯乙烯低聚物的合成方法

说明书

本发明涉及一种用于提高橡胶抗湿滑性能的改性α‑甲基苯乙烯低聚物的合成方法，属于橡胶组合物添加剂技术领域。本发明提供的α‑甲基苯乙烯低聚物的合成过程中，在引发剂的存在下，添加改性剂苯乙烯，双环戊二烯，乙叉降冰片烯，降冰片烯中的一种或多种对α‑甲基苯乙烯进行改性，制备α‑甲基苯乙烯低聚物，制备工艺简单，产率高达95％以上，数均分子量分布较好，Mn在600‑1700范围内，软化点在80‑140℃，作为橡胶组合物添加剂使用，能够明显提高橡胶的抗湿滑性能。

发明领域

本发明涉及一种橡胶工业添加剂领域，具体涉及到一种用于提高橡胶抗湿滑性能的改性α-甲基苯乙烯低聚物的制备工艺。

背景技术

随着社会经济的飞速发展以及人民生活水平的日益提高，汽车逐渐普及到千家万户，轮胎作为汽车的核心部件，其抗湿滑性能直接关系到汽车行驶的安全性能。研发能够提高轮胎抗湿滑性能的功能树脂也就具有了很高的现实意义。

现有的作为轮胎功能助剂使用的α-甲基苯乙烯树脂合成方法主要存在的问题包括，合成的树脂分子量、软化点和玻璃化温度等指标难以同时符合，制备树脂过程中分子量难以控制，制备的树脂无法作为功能助剂使用，或者制备树脂过程中反应效率低，制备合适分子量树脂的产率低，不利于工业化利用等。

α-甲基苯乙烯树脂的合成方法的报道不是太多，公开的文献报道中常用的方法有阳离子聚合和阴离子聚合的方法。阳离子聚合的引发体系包括固体酸如活性白土或离子交换树脂或液体强酸与中强酸如硫酸或磷酸等，这类工艺一般存在反应条件苛刻，工艺复杂，难控制的问题，若使用硫酸等强无机酸，还会存在污染环境、腐蚀设备及产物后处理困难等缺点；阴离子聚合常用正丁基锂为引发剂，但这类方法工艺条件十分复杂，原料与溶剂必须严格除水，还需在惰性气体保护下精馏，反应过程也需要气体保护，因而不适合工业上大规模生产。

现有的专利如CN102399311A等涉及的阳离子聚合物的引发体系中均需要包含引发剂、路易斯酸和添加剂，制备聚合物分子量不易控制，收率较低，成本高，分子量均在10⁴以上，无法作为橡胶组合物的添加剂使用。

专利CN1751071A公开了一种α-甲基苯乙烯单体通过阴离子聚合反应制备聚α-甲基苯乙烯的方法，该方法采用仲丁基锂为催化剂，无水四氢呋喃作为溶剂，反应的转化率为91％，数均摩尔质量(Mn)达到312000g·mol^-1，多分散指数为1.06，但该方法需要在氩气存在下进行，于-25℃下搅拌24小时，此外，反应结束后需要溶于甲醇中，在40℃真空条件下进行滤出和干燥，因此，该方法反应条件比较严苛，对设备的要求较高，不适用于工业生产，而且此方法制备的聚α-甲基苯乙烯树脂分子量高，无法作为橡胶组合物的添加剂使用。

在《高分子材料科学与工程》第21卷上发表的文章《活性白土催化合成α-甲基苯乙烯线形低聚物》中，提及了以活性白土为催化剂，以α-甲基苯乙烯为原料合成了α-甲基苯乙烯的低聚物，但产品的单程收率仅为58.5％，收率低，而且该文件中并未提到制备的α-甲基苯乙烯低聚物作为橡胶组合物中添加剂的相关用途。

专利CN103897087B公开了一种α-甲基苯乙烯/苯乙烯共聚物的阳离子聚合方法，该聚合方法制备得到的是甲基苯乙烯/苯乙烯共聚物，α-甲基苯乙烯的摩尔含量在35.4％-70.8％，软化点偏低，反应收率在79-96％，但是该方法反应制备过程中需要采用半连续加料法加料，步骤复杂，不易控制，而且反应引发体系复杂，需要采用三氟化硼乙醚络合物、乙醇、无水磷酸和苯乙醚四种化合物，同时，该反应得到的最终产物数均分子量Mn偏低，在390-787之间。

本发明针对现有技术中的不足，提供一种用于提高橡胶抗湿滑性能的改性α-甲基苯乙烯低聚物的制备工艺，改性剂添加量少，工艺简单，反应效率高，收率高，软化点高，用于胎面胶中能够显著提高橡胶的抗湿滑性能。

发明内容

具体地，在本发明的一个实施方案中，提供一种用于提高橡胶抗湿滑性能的改性α-甲基苯乙烯低聚物的制备工艺。