【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶，特别涉及一种溴化星形支化丁基橡胶的接枝剂及制备方法、溴化星形支化丁基橡胶的制备方法。
技术介绍
1、随着现代科学技术的迅速发展，在高铁、航空航天、海军舰船、机械工程、汽车和电子电器等诸多领域中机械设备趋于高频高速，给日常生产生活带来便利的同时也产生了一系列问题，如高频振动以及噪音，这些问题不仅加速了机械结构材料的疲劳损坏，缩短其使用寿命，对人民生命财产安全的威胁也越来越突出，减震降噪已经成为当今社会亟待解决的难题之一。因此，研制性能优异的高效阻尼材料，提高其阻尼减震的应用，对于改善机械的运行环境和对人类的健康安全是至关重要的。
2、溴化丁基橡胶(biir)是在分子溴作用下经亲电取代反应，在丁基橡胶(iir)的分子链中引入溴原子。biir相比于iir，除了具有同样优良的气密性之外，还具有粘着性好、硫化速度快、良好的热稳定性和耐腐蚀性，能够在强腐蚀或者高温等极端环境下使用。其次由于溴原子的引入，不仅使分子链极性增大，链段的弛豫阻力增大，内耗较大，其具有优良的阻尼性能，因而，biir是应用最广的基础阻尼橡胶之一。
3、目前在实际应用中，往往需要在-50℃～+50℃范围内具有阻尼功能，然而现有的溴化丁基橡胶的有效阻尼功能区(阻尼因子tanδ>0.3)主要集中在低温部分，15℃以上阻尼值偏低，不能较好地满足对宽温域阻尼材料的使用要求，因此如何拓宽丁基类橡胶室温以上的有效阻尼功能区是当今橡胶阻尼材料的研究热点之一。
4、现有技术中，拓宽丁基橡胶的温域、提高其阻尼性能的方法主要包括
5、中国专利文献cn102775659a公开了一种宽温域宽频率高阻尼橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：在40～150℃将环氧化天然橡胶、软化剂、填料、酸化的多壁碳纳米管阻尼增强剂、酚醛树脂硫化剂和硫化剂制成混炼胶，静置，于一定条件下硫化，制得有效阻尼温域可达150℃，有效阻尼频率范围为10-5～108hz的宽温域宽频率高阻尼橡胶材料。
6、中国专利文献cn106749816a公开了一种溴化丁基橡胶的制备方法，该方法首先采用正烷烃对丁基橡胶进行溶解，然后以特定的有机溴化物如苯基三甲基三溴化胺、苄基三甲基三溴化胺、二溴异氰尿酸作为溴化剂，以br2或hbr作为溴化促进剂在溶剂中进行溴化反应，得到溴化丁基橡胶。该方法抑制了溴化丁基橡胶中仲位溴发生分子重排形成泊位溴，提高了溴化丁基橡胶中的仲位溴结构含量。
7、中国专利文献cn113969031a公开了一种高性能阻尼橡胶及其制备方法，该高性能阻尼橡胶由第一前体与第二前体共混聚合得到，所述第一前体具有带阳离子基团的分子链，所述第二前体具有带阴离子基团的分子链，所述橡胶中的阳离子基团与阴离子基团的摩尔比为1:1，制得断裂强度达到5～20mpa，断裂伸长率为200％～300％，修复效率高达90％和修复温度为20～100℃的宽阻尼温域和高修复效率的高性能阻尼橡胶。
8、中国专利文献cn103113682a公开了一种电子产品用宽温域高阻尼材料及其制备方法，通过非极性丁基橡胶和溴化对特辛基苯酚甲醛树脂、极性小分子受阻酚a060之间的相互作用，形成超分子网络结构，温域范围可以达到-60～100℃。
9、中国专利文献cn102229724a公开了一种采用共混法将橡胶与橡胶或橡胶与塑料共混，使其具有微观相分离的结构，从而达到扩宽阻尼温域的方法。
10、中国专利文献cn113493553a公开了一种高支化丁基橡胶的制备方法，首先在带有夹套的反应釜中依次加入溶剂，异戊二烯，结构调节剂和引发剂，升温至45～55℃反应，然后再向聚合釜中依次加入溶剂，苯乙烯，丁二烯，结构调节剂，升温至60～70℃反应；其次再向聚合釜中依次加入苯乙烯，结构调节剂，升温至70～80℃反应，再向聚合釜中加入丁二烯进行封端，反应直至无游离单体存在时为止；最后升温至85～90℃，加入偶联剂进行偶联反应，反应完成后用水处理偶联后的反应混合物，胶液经湿法凝聚、烘干，制得接枝剂；通过采用该接枝剂与异丁烯和异戊二烯进行反应，得到高支化丁基橡胶产品。
11、中国专利文献cn1266193c公开了一种丁基橡胶/聚(甲基)丙烯酸酯互贯聚合物网络阻尼材料，聚(甲基)丙烯酸酯通过互贯聚合物网络与丁基橡胶之间的物理互锁作用，能够将丁基橡胶的有效阻尼功能区显著地移向室温，在悬臂梁模式和125hz的测试频率下，其最大阻尼值tanδmax最高可达1.43。tanδmax出现的温度范围在10～40℃；通过双网络的强迫互容效应，拓宽了丁基橡胶的阻尼功能区，使其跨越温度可达110℃，且形成很宽的阻尼平台区，可保证丁基橡胶/聚(甲基)丙烯酸酯互贯聚合物网络阻尼材料在宽温域内对震动产生有效的吸收。
12、陶刚等(高分子材料科学与工程，2013，29(11)：114～118)公开了在ciir/nbr共混物质量比为80/20基础上添加30phr氯丁橡胶(cr)，可制得温度范围从-66℃～67℃，频率范围从10-3hz到1015hz以上满足tanδ≥0.3的ciir/nbr/cr三元共混型宽温域宽频域高阻尼橡胶材料。
13、廖明义等(大连海事大学学报，2008，34(2):83～86)公开了一种提高丁基橡胶(iir)的阻尼性能采用分步方法，以iir为聚合物网络ⅰ，聚(苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯)[p(st－mma)]为聚合物网络ⅱ，通过接枝聚合制备了丁基橡胶/聚(苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯)互穿聚合物网络[iir/p(st－mma)]，制备出宽温域、高阻尼丁基橡胶材料。
14、上述现有技术中，虽然通过添加功能阻尼剂、共混法、共聚法和互穿网络聚合物等方法可以在一定程度上扩宽橡胶的有效阻尼温域，提高橡胶的阻尼性能，但是仍不能满足宽温域、高阻尼材料的实际应用需求，而且这些方法存在一定的局限性：会导致改性材料的力学性能下降。
15、因此，如何在扩宽橡胶的有效阻尼温域，提高橡胶的阻尼性能，满足丁基橡胶实际应用需求的基础上，保持优异的力学性能是丁基橡胶材料领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有的改性丁基橡胶存在有效阻尼温域窄，阻尼性能和力学性能差等问题，从而提供一种溴化星形支化丁基橡胶的接枝剂，采用该具有特定结构的接枝剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种溴化星形支化丁基橡胶的接枝剂，其特征在于，具有如下式1所示结构：
2.如权利要求1所述的接枝剂，其特征在于，所述溴化星形支化丁基橡胶的接枝剂的分子量分布为4.51～5.12。
3.如权利要求1所述的接枝剂，其特征在于，所述4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二酯或其异构体选自4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二甲酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二乙酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二丙酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二丁酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二异丁酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二异戊酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二己酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二庚酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二辛酯、4-乙烯基-1,3-苯二甲酸二乙酯中的任一种；优选4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二乙酯。
4.一种权利要求1-3任一项所述的溴化星形支化丁基橡胶的接枝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，以所述4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二酯或其异构体的用量为百分之百计，步骤S1中，所述溶剂的用量为200％～3
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为RLi，其中，R选自C1～C20直链或支链的烷基、C6～C12取代的或未取代的芳基；优选所述引发剂选自正丁基锂、仲丁基锂、甲基丁基锂、苯基丁基锂、萘锂、环己基锂和十二烷基锂中的任一种，更优选正丁基锂；和/或
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述偶联剂与RLi的摩尔比为1:1～10:1。
8.一种溴化星形支化丁基橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，以所述异丁烯的用量为百分之百计，所述稀释剂用量为10％～20％和所述共引发剂用量为0.2％～0.6％；和/或
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子聚合反应的时间为5～7h。
11.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述稀释剂为C1-C4的卤代烷烃，所述卤代烷烃中的卤原子选自氯、溴或氟；优选所述稀释剂为一氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯丙烷、七氯丙烷、一氟甲烷、二氟甲烷、四氟乙烷、六氟化碳和氟丁烷中的任一种，更优选一氯甲烷。
12.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述共引发剂为烷基卤化铝和质子酸的混合物；优选所述质子酸与所述烷基卤化铝的质量比为0.01:1～0.1:1。
13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述烷基卤化铝选自一氯二乙基铝、一氯二异丁基铝、二氯甲基铝、倍半乙基氯化铝、倍半异丁基氯化铝、二氯正丙基铝、二氯异丙基铝、二甲基氯化铝和乙基氯化铝中的至少一种，优选倍半乙基氯化铝；和/或
14.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶剂为稀释剂和烃类溶剂的混合物，优选所述稀释剂与所述烃类溶剂的体积比为(7～3):(3～7)。
15.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述终止剂选自甲醇、乙醇、丁醇中的至少一种。
16.如权利要求8-15任一项所述的制备方法，其特征在于，所述溴化星形支化丁基橡胶的有效阻尼温域范围为-85℃～96℃，最大阻尼因子tanδmax≥2.7。
...【技术特征摘要】
1.一种溴化星形支化丁基橡胶的接枝剂，其特征在于，具有如下式1所示结构：
2.如权利要求1所述的接枝剂，其特征在于，所述溴化星形支化丁基橡胶的接枝剂的分子量分布为4.51～5.12。
3.如权利要求1所述的接枝剂，其特征在于，所述4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二酯或其异构体选自4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二甲酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二乙酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二丙酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二丁酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二异丁酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二异戊酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二己酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二庚酯、4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二辛酯、4-乙烯基-1,3-苯二甲酸二乙酯中的任一种；优选4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二乙酯。
4.一种权利要求1-3任一项所述的溴化星形支化丁基橡胶的接枝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，以所述4-乙烯基-1,2-苯二甲酸二酯或其异构体的用量为百分之百计，步骤s1中，所述溶剂的用量为200％～300％，所述结构调节剂的用量为0.3％～0.5％，所述第一阴离子聚合反应的时间为70～90min；和/或
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为rli，其中，r选自c1～c20直链或支链的烷基、c6～c12取代的或未取代的芳基；优选所述引发剂选自正丁基锂、仲丁基锂、甲基丁基锂、苯基丁基锂、萘锂、环己基锂和十二烷基锂中的任一种，更优选正丁基锂；和/或
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述偶联剂与rli的摩尔比为1:1～10:1。...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐典宏，赵志超，牛承祥，杨珊珊，孟令坤，朱晶，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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