[发明专利]改性三元乙丙橡胶及其制备方法

说明书

本发明涉及橡胶领域，公开了一种改性三元乙丙橡胶及其制备方法。该改性三元乙丙橡胶含有乙烯提供的第一结构单元、丙烯提供的第二结构单元和非共轭二烯单体提供的第三结构单元，至少部分第三结构单元含有式(1)所示结构的丙烯腈接枝基团，所述改性三元乙丙橡胶的重量为基准，所述改性三元乙丙橡胶的接枝率为1.1‑4.9重量％。所述改性三元乙丙橡胶具有高的不饱和度、接枝率以及硫化速度，且改性后的乙丙橡胶对乙丙橡胶与其他极性橡胶并用时具有较好的增容效果。且其制备方法反应快速、步骤简单易实施的特点。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种改性三元乙丙橡胶、一种改性三元乙丙橡胶的制备方法和由该方法制备得到的三元乙丙橡胶。

背景技术

三元乙丙橡胶(乙丙橡胶)具有优良的高弹性、粘弹性、电绝缘性等物理化学性能，在工程塑料增韧和抗臭氧老化等方面的应用十分突出。但是，由于三元乙丙橡胶属于非极性橡胶，其耐油、耐化学试剂、自粘性和互粘性较差，通过与二烯类橡胶(如天然橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等)并用可望获得综合性能比较优良的橡胶。但是乙丙橡胶与多数二烯类橡胶在极性与饱和性方面存在很大差异，难于与极性聚合物共混，因此其应用范围受到一定的限制。因此，对三元乙丙橡胶进行改性以增强其与极性聚合物的相容性显得尤为重要。

三元乙丙橡胶的化学改性是通过橡胶的化学反应在分子链上引入其它的原子或基团使分子链带有极性或改变柔性，提高乙丙橡胶与二烯类橡胶共混的相容性，即在乙丙橡胶主链上接入丙烯腈、羧基等极性基团，以改性乙丙橡胶作为并用增容剂，可扩大乙丙橡胶应用领域。丙烯腈改性是乙丙橡胶化学改性中重要的一种方法，它通过乙丙橡胶与丙烯腈的化学反应，在乙丙橡胶的分子链中引入丙烯腈，使得分子链极性增加，提高了乙丙橡胶与其他高分子材料的相容性，从而拓宽了乙丙橡胶的应用领域。

三元乙丙橡胶的丙烯腈接枝反应主要以自由基反应为主，制得的改性三元乙丙橡胶的接枝率低、不饱和程度低，使得乙丙橡胶的硫化交联效率较低，限制了乙丙橡胶的部分应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在丙烯腈接枝改性三元乙丙橡胶时，接枝率和不饱和程度低的问题，提供一种改性三元乙丙橡胶、一种改性三元乙丙橡胶的制备方法和由该方法制备得到的三元乙丙橡胶，该改性三元乙丙橡胶具有高的不饱和度和接枝率以及高的硫化速度。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种改性三元乙丙橡胶，其特征在于，该改性三元乙丙橡胶含有乙烯提供的第一结构单元、丙烯提供的第二结构单元和非共轭二烯单体提供的第三结构单元，至少部分第三结构单元含有式(1)所示结构的丙烯腈接枝基团；所述改性三元乙丙橡胶的重量为基准，所述改性三元乙丙橡胶的接枝率为1.1-4.9重量％；

本发明第二方面提供改性三元乙丙橡胶的制备方法，其特征在于，该方法包括：在烯烃交叉复分解反应的条件下，在催化剂存在下，将三元乙丙橡胶与式(2)所示结构的丙烯腈在有机溶剂中进行接触，所述三元乙丙橡胶含有乙烯提供的第一结构单元、丙烯提供的第二结构单元和非共轭二烯单体提供的第三结构单元，

本发明第三方面提供一种由本发明所述的制备方法制得的改性三元乙丙橡胶。

通过上述技术方案，本发明所提供的一种改性三元乙丙橡胶、一种改性三元乙丙橡胶的制备方法和由该方法制备得到的三元乙丙橡胶获得以下有益地效果：

本发明所提用的改性三元乙丙橡胶分子链上接枝有丙烯腈结构单元，其具有高的接枝率以及不饱和度，具体的，本发明所提供的改性三元乙丙橡胶的不饱和度为0.42-1.05mol/kg，接枝率为1.1-4.9重量％。

进一步地，相对于现有的三元乙丙橡胶，本发明所提供的改性三元乙丙橡胶具有较高的硫化速度。

更进一步地，本发明提供的改性三元乙丙橡胶的制备方法具有反应快速和简单易实施的特点。