【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶助剂，具体涉及改性二烯烃聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，随着汽车工业的发展以及石油价格的节节攀升，人们对汽车的安全性和节能性愈加关注，这就要求轮胎在具有较高抗湿滑性能的同时，还具有较低的滚动阻力。但是，提高抗湿滑性能与降低滚动阻力往往很难同时兼顾。因此，根据不同的使用要求，需要在高的抗湿滑性能与低的滚动阻力之间寻求最佳的平衡。
2、对于生产低滚动阻力轮胎而言，由于阴离子溶液聚合可以有效地调节侧链含有双键的共轭二烯烃结构单元的含量和玻璃化转变温度，阴离子聚合的溶聚丁苯具有比乳聚丁苯更显著的优势。该优势对于平衡轮胎的抗湿滑性能和滚动阻力之间的关系是有利的。
3、此外，研究表明，在橡胶的混炼过程中加入芳烃油，能够在一定程度上促进填料在生胶中的分散并在一定程度上改善橡胶的抗湿滑性能和滚动阻力之间的关系，然而传统的环保芳烃油是有一些小分子混合物组成，难以与极性较强的白炭黑填料相互亲和，且在橡胶制品中是游离存在的，容易析出，对大气造成污染，除了改善橡胶混炼过程的加工性，对橡胶的抗湿滑性和低滚动阻力几乎没有贡献。
4、因此，研究和发展一种橡胶加工助剂，将其添加至橡胶中，在满足橡胶加工性能需要的同时，可以与白炭黑亲和，不能从制品中析出，同时满足橡胶制品对抗湿滑性和低滚动阻力性能的需求具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的环保芳烃油不能同时改善橡胶的加工性和有效改善橡胶的抗湿滑性能和滚动阻力的
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种改性二烯烃聚合物，所述改性二烯烃聚合物包括含有单乙烯基芳烃结构单元和共轭二烯烃结构单元的主链和悬挂于所述主链上的巯基羧酸类侧链，其中，以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述巯基羧酸类侧链的含量为1-10wt％；所述巯基羧酸类侧链的通式为-s-r-cooh，其中，r选自直链或支链的c1-c10亚烷基。
3、本专利技术第二方面提供一种改性二烯烃聚合物的制备方法，所述制备方法包括：在惰性气氛中，在第一引发剂的存在下，将含有单乙烯基芳烃结构单元和共轭二烯烃结构单元的二烯烃聚合物与巯基羧酸类化合物接触进行反应，所述接触的条件使得所述巯基羧酸类化合物的化学键连到所述二烯烃聚合物上，形成巯基羧酸类侧链，得到改性二烯烃聚合物；以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述巯基羧酸类侧链的含量为1-10wt％；所述巯基羧酸类化合物的通式为hs-r-cooh，其中，r选自直链或支链的c1-c10亚烷基。
4、本专利技术第三方面提供一种前述的制备方法制得的改性二烯烃聚合物。
5、本专利技术第四方面提供前述的改性二烯烃聚合物作为橡胶加工助剂在橡胶加工过程中的应用。
6、本专利技术第五方面提供一种橡胶组合物，所述橡胶组合物含有橡胶和前述的改性二烯烃聚合物；其中，以100重量份的所述橡胶组合物为基准，所述改性二烯烃聚合物的用量为5-30重量份。
7、本专利技术第六方面提供一种硫化橡胶，所述硫化橡胶是由前述的橡胶组合物经硫化处理而得到的。
8、本专利技术第七方面提供前述的橡胶组合物或前述的硫化橡胶在轮胎制造或塑料改性中的应用，优选在轮胎胎面胶中的应用。
9、通过上述技术方案，本专利技术所提供的改性二烯烃聚合物及其制备方法与应用获得以下有益效果：
10、(1)本专利技术通过将羧酸类官能团改性二烯烃聚合物而得到的改性二烯烃聚合物，可作为橡胶加工助剂添加至橡胶加工过程中，能够改善其与白炭黑的亲和以及橡胶的加工性能，且能同时改善橡胶制品的高抗湿滑和低滚动阻力性能。
11、(2)本专利技术通过改性二烯烃聚合物使其具有一定的极性，可以有效的增加其与白炭黑的亲和度，从而改善橡胶制品的部分特性。
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1.一种改性二烯烃聚合物，其特征在于，所述改性二烯烃聚合物包括含有单乙烯基芳烃结构单元和共轭二烯烃结构单元的主链和悬挂于所述主链上的巯基羧酸类侧链，其中，以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述巯基羧酸类侧链的含量为1-10wt％；所述巯基羧酸类侧链的通式为-S-R-COOH，其中，R选自直链或支链的C1-C10亚烷基。
2.根据权利要求1所述的改性二烯烃聚合物，其中，R选自直链或支链的C1-C10亚烷基，优选为亚甲基或亚乙基。
3.根据权利要求1或2所述的改性二烯烃聚合物，其中，以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述巯基羧酸类侧链的含量为2-5wt％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的改性二烯烃聚合物，其中，以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，侧链含有双键的共轭二烯结构单元的含量为15-45wt％，优选为30-40wt％；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的改性二烯烃聚合物，其中，以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述单乙烯基芳烃结构单元的含量为2-10wt％，优选为3-6wt％；所述共轭二烯烃结构单元的含量
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的改性二烯烃聚合物，其中，所述改性二烯烃聚合物的单臂数均分子量为0.1万-1万g/mol，分子量分布为1-1.3；
7.一种改性二烯烃聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在惰性气氛中，在第一引发剂的存在下，将含有单乙烯基芳烃结构单元和共轭二烯烃结构单元的二烯烃聚合物与巯基羧酸类化合物接触进行反应，所述接触的条件使得所述巯基羧酸类化合物的化学键连到所述二烯烃聚合物上，形成巯基羧酸类侧链，得到改性二烯烃聚合物；以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述巯基羧酸类侧链的含量为1-10wt％；所述巯基羧酸类化合物的通式为HS-R-COOH，其中，R选自直链或支链的C1-C10亚烷基。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，R选自直链或支链的C1-C10亚烷基，优选为亚甲基或亚乙基；优选地，所述巯基羧酸类化合物选自巯基乙酸和/或巯基丙酸；
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其中，所述第一引发剂选自偶氮类引发剂、过氧化物类引发剂和氧化还原类引发剂中的一种或多种；优选地，以所述改性二烯烃聚合物总重量为基准，所述第一引发剂的用量为0.01-0.1wt％，更优选为0.01-0.08wt％；
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的制备方法，其中，所述二烯烃聚合物的制备方法包括：在惰性气氛中，在第二引发剂和可选地结构调节剂的存在下，先将单乙烯基芳烃在溶剂中进行第一聚合反应，再加入共轭二烯烃，进行第二聚合反应，然后加入偶联剂进行偶联反应，得到二烯烃聚合物；
11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述第二引发剂有机锂引发剂，选自乙基锂、丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、戊基锂、己基锂、环己基锂、苯基锂、甲基苯基锂、萘基锂、三亚甲基二锂和四亚甲基二锂中的一种或多种；优选地，以100g共轭二烯烃I和共轭二烯烃II的总重量为基准，所述第二引发剂的用量为1.5-25mmol；
12.权利要求7-11中任意一项所述的制备方法制得的改性二烯烃聚合物。
13.根据权利要求1-6和12中任意一项所述的改性二烯烃聚合物作为橡胶加工助剂在橡胶加工过程中的应用。
14.一种橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物含有橡胶和权利要求1-6和12中任意一项所述的改性二烯烃聚合物；其中，以100重量份的所述橡胶组合物为基准，所述改性二烯烃聚合物的用量为5-30重量份。
15.根据权利要求14所述的橡胶组合物，其中，所述橡胶选自天然橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、聚异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶和三元乙丙橡胶中的一种或多种。
16.一种硫化橡胶，其特征在于，所述硫化橡胶是由权利要求14或15所述的橡胶组合物经硫化处理而得到的；
17.权利要求14-15中任意一项所述的橡胶组合物或权利要求16所述的硫化橡胶在轮胎制造或塑料改性中的应用，优选在轮胎胎面胶中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种改性二烯烃聚合物，其特征在于，所述改性二烯烃聚合物包括含有单乙烯基芳烃结构单元和共轭二烯烃结构单元的主链和悬挂于所述主链上的巯基羧酸类侧链，其中，以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述巯基羧酸类侧链的含量为1-10wt％；所述巯基羧酸类侧链的通式为-s-r-cooh，其中，r选自直链或支链的c1-c10亚烷基。
2.根据权利要求1所述的改性二烯烃聚合物，其中，r选自直链或支链的c1-c10亚烷基，优选为亚甲基或亚乙基。
3.根据权利要求1或2所述的改性二烯烃聚合物，其中，以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述巯基羧酸类侧链的含量为2-5wt％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的改性二烯烃聚合物，其中，以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，侧链含有双键的共轭二烯结构单元的含量为15-45wt％，优选为30-40wt％；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的改性二烯烃聚合物，其中，以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述单乙烯基芳烃结构单元的含量为2-10wt％，优选为3-6wt％；所述共轭二烯烃结构单元的含量为80-97wt％，优选为89-95wt％；
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的改性二烯烃聚合物，其中，所述改性二烯烃聚合物的单臂数均分子量为0.1万-1万g/mol，分子量分布为1-1.3；
7.一种改性二烯烃聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在惰性气氛中，在第一引发剂的存在下，将含有单乙烯基芳烃结构单元和共轭二烯烃结构单元的二烯烃聚合物与巯基羧酸类化合物接触进行反应，所述接触的条件使得所述巯基羧酸类化合物的化学键连到所述二烯烃聚合物上，形成巯基羧酸类侧链，得到改性二烯烃聚合物；以所述改性二烯烃聚合物的总重量为基准，所述巯基羧酸类侧链的含量为1-10wt％；所述巯基羧酸类化合物的通式为hs-r-cooh，其中，r选自直链或支链的c1-c10亚烷基。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，r选自直链或支链的c1-c10亚烷基，优选为亚甲基...
【专利技术属性】
技术研发人员：王妮妮，王雪，徐林，孙文娟，杨洪友，蒙俊权，卜少华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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