[发明专利]一种聚马来酸多元醇酯及其制备方法、负载方法和应用

说明书

本发明提供了一种聚马来酸多元醇酯及其制备方法和应用，其具有三维网状结构，能与制备轮胎时使用的橡胶材料分子链的双键发生作用，且能和填料形成物理键的结合，能够促进炭黑、白炭黑等填料的分散，降低轮胎的生热，延长轮胎的使用寿命，同时具有改善轮胎胶料硬度和模量的作用，且对于轮胎的其他基础物性和硫化特性不造成影响。

技术领域

本发明属于橡胶工业领域，具体涉及一种聚马来酸多元醇酯类产品的制备方法与应用。

背景技术

一直以来，在轮胎等橡胶制品中，需要填充大量的炭黑、白炭黑或其它无机填料。动态条件下使用的橡胶制品，使用过程中由于炭黑或白炭黑等表面活性基团的存在，容易团聚，加上大量填充无机填料，会造成橡胶的内摩擦增大，产生大量的热量，从而带来生热的增加。

轮胎使用过程中由于高速度、高载荷导致轮胎的生热过快，特别像胎肩部位升温加快，容易出现肩空损坏，缩短轮胎的使用寿命。目前，轮胎厂通过调节炭黑、白炭黑、氧化锌等材料的添加比例来延缓胎肩垫胶的生热，但效果不理想。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种聚马来酸多元醇酯，其具有三维网状结构或同时具有三维网状结构和链状结构，可以与轮胎的分子链双键发生作用，且能和填料形成物理键的结合，以此能降低轮胎的生热，促进炭黑、白炭黑等填料的分散，延长轮胎的使用寿命。

本发明还提供了聚马来酸多元醇酯的制备方法，合成工艺简单，合成路线环保。

本发明的另外一个目的是提供了一种聚马来酸多元醇酯的负载方法，使其可以方便且成功地应用到轮胎的配方中。

具体通过以下技术方案实现：

一种聚马来酸多元醇酯，具有以下结构通式：

其中，R1为1-18个碳原子的烷基链、取代烷基链，n为聚合度。

所述聚马来酸多元醇酯具有三维网状结构，可以与制备轮胎时使用的橡胶材料分子链的双键发生作用，且能和填料形成物理键的结合，以此促进炭黑、白炭黑等填料的分散，能降低轮胎的生热，延长轮胎的使用寿命。

进一步地，所述聚马来酸多元醇酯具有以下结构通式：

其中，R₁和R₂为1-18个碳原子的烷基链、取代烷基链，n为聚合度。

一种聚马来酸多元醇酯的制备方法，其特征在于，将不饱和酸单体与多元醇单体，在酸催化剂与抗氧化剂的作用下，进行反应，反应过程包括第一阶段和第二阶段，所述第一阶段在惰性气体氛围中，进行酯化反应，得到聚马来酸多元醇酯的预聚物，惰性气体起到保护反应单体不严重变色的目的；所述第二阶段在低温、高真空条件下进行缩聚反应，得到聚马来酸多元醇酯；

所述第一阶段的低温酯化反应的温度为100℃～140℃；所述第二阶段的缩聚反应的温度为100℃～160℃、压力为1Pa～200Pa。

进一步地，所述不饱和酸单体与所述多元醇单体的摩尔比大于1，保证反应结束后目标产物的封端为羟基结构，且排除醇类副产物的产生影响反应的进行。能够促进反应方向朝生成目标产物的方向进行，所述酸催化剂、所述抗氧化剂与所述多元醇单体的摩尔比为(0.01％～2％)∶(0.1％～2.0％)∶1，所述反应溶剂的质量与所述不饱和酸单体相同。

进一步地，所述不饱和酸为马来酸、马来酸酐的一种或两种。

进一步地，所述结构式为CnH_2n+2-x(OH)_x的醇中的一种或多种，其中x＝3。