一種改性不飽和橡膠及其制備、使用方法
【專利摘要】本發明提供了一種改性不飽和橡膠，至少具有式(I)～式(IV)中的一種表示的重復單元：其中，R1為鹵素，C1～C4烷基，氫原子；R2為氫原子，C1～C4烷基；R3為氫原子，C1～C4烷基；R4為氫原子，C1～C4烷基；R5為鹵素，C1～C4烷基，氫原子；R6為氫原子，C1～C4烷基；m＝0～4，n＝0～4。本發明還公開了上述改性不飽和橡膠的方法，包括，將含有呋喃結構的巰基化合物和不飽和橡膠溶解在有機溶劑中，攪拌均勻后，在紫外光照的條件下完成接枝反應。利用該改性不飽和橡膠可以得到可逆交聯的改性不飽和橡膠。該可逆交聯的改性不飽和橡膠具有力學性能優異，而且易于回收利用的特點。
【專利說明】一種改性不飽和橡膠及其制備、使用方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高分子材料【技術領域】，具體地說，本發明涉及一種改性不飽和橡膠及 其制備使用方法。
【背景技術】
[0002] 橡膠具有廣泛的實際應用領域，但由于其改性后很難再被利用，所產生的廢棄物 對環境造成污染，而且每年都有巨大數量的橡膠類產品被消耗。
[0003] 根據國標GB/T 1924-2003,橡膠可以分為飽和橡膠和不飽和橡膠。不飽和橡膠是 指橡膠主鏈中每隔一定間隔含有相當數量雙鍵的橡膠，例如異戊二烯橡膠、天然橡膠、丁苯 橡膠、丁二烯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠。不飽和橡膠的使用量大，適用范圍廣，而且由于自 己的缺點需要添加無機填料或者跟其他橡膠混用。這樣的產品更需要回收，同時很難被回 收利用。例如，順丁橡膠特別適于制汽車輪胎和耐寒制品，還可以制造緩沖材料以及各種膠 鞋、膠布、膠帶和海綿膠等。但是順丁橡膠存在加工性能較差，生膠有一定冷流傾向等缺點。 在常溫無負荷時呈無定形態，承受外力時有很高的形變能力，是彈性和耐寒性最好的合成 橡膠。且由于分子鏈比較規整，拉伸時可以獲得結晶補強，加入炭黑又可獲得顯著的炭黑補 強效果，是一種綜合性能較好的通用橡膠，目前在合成橡膠中，產量僅次于丁苯橡膠居第二 位。但是很少單獨使用，多數情況下需要添加無機填料或者跟其他橡膠混用。這樣得到的 產品很難被回收利用。因此本領域需要一種易于被回收利用的新的改性橡膠。
【發明內容】
[0004] 為了克服上述的問題，本發明提供了一種新的改性不飽和橡膠，及其制備使用方 法。利用其制備的可逆交聯的改性不飽和橡膠，該橡膠具有力學性能優異，而且易于回收利 用的特點。
[0005] 具體而言，本發明提供了一種改性不飽和橡膠，至少具有式（I)?式（IV)中的一 種表示的重復單元：
[0006]
【權利要求】
1. 一種改性不飽和橡膠，至少具有式（I)?式（IV)中的一種表示的重復單元：
其中，Ri為鹵素，Cl?C4烷基，氫原子；R2為氫原子，Cl?C4烷基；R3為氫原子，Cl? C4烷基；R4為氫原子，C1?C4烷基；R5為齒素，C1?C4烷基，氫原子；R6為氫原子，C1? C4烷基； m = 0 ?4,n = 0 ?4〇
2. 根據權利要求1所述的改性不飽和橡膠，其特征在于,?為氯原子，氫原子，甲基；R2 為氫原子，甲基；R3為甲基；R4為甲基，氫原子；R5為氯原子，氫原子，甲基；R 6為氫原子，甲 基；m = 1 ;n = 0。
3. -種制備權利要求1或2所述的改性不飽和橡膠的方法，包括 將含有呋喃結構的巰基化合物和不飽和橡膠溶解在有機溶劑中，加入光引發劑，攪拌 均勻后，在紫外光照的條件下完成接枝反應。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的含有呋喃結構的巰基化合物為含 有呋喃結構的硫醇。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的含有呋喃結構的巰基化合物為 2_甲基_3_咲喃硫醇，2, 5_二甲基_3_咲喃硫醇，咲喃_2_甲硫醇，5_甲基_2_咲喃甲硫醇 任一種。
6. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的不飽和橡膠為異戊二烯橡膠、天然 橡膠、丁苯橡膠、丁二烯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠任一種。
7. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的有機溶劑為醇類、氯仿、二氯甲烷、 1，4-二氧六環、二甲基亞砜、Ν，Ν' -二甲基甲酰胺、Ν，Ν' -二甲基乙酰胺、N-甲基-吡咯烷 酮、酮類、苯及苯系物中的任一種。
8. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的光引發劑為自由基光引發劑或者 陽離子型光引發劑，光引發劑的加入量為不飽和橡膠重量的0. 001?20%。
9. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述自由基光引發劑為安息香醚類、二烷 氧基苯乙酮、占噸酮、含硫醚二苯甲酮類、硫雜蒽酮、蒽醌和二苯甲酮及其衍生物中的一種 或幾種的組合；所述陽離子型光引發劑為二芳基碘化物、三芳基硫化物、二芳基碘鎗銅鹽、 二茂鐵鹽中任一種。
10. -種權利要求1或2所述的改性不飽和橡膠的使用方法，包括： 向改性不飽和橡膠的有機溶液中加入含有雙（多）馬來酸酐或雙（多）馬來酰亞胺結 構的化合物，攪拌均勻后，加熱成型，得到可逆交聯的改性不飽和橡膠。
11. 根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述的含有雙（多）馬來酸酐或雙 (多）馬來酰亞胺結構的化合物，是指分子內至少含有兩個馬來酸酐結構或馬來酰亞胺結 構的化合物。
12. 根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述的含有雙（多）馬來酸酐或雙 (多）馬來酰亞胺結構的化合物，為式（VII)所示的雙馬來酰亞胺，
其中R7為C1?C6亞烷基，亞苯基，C1?C6亞烷基二苯基，由長鏈低聚物構成的基團。
13. 根據權利要求12所述的方法，其特征在于，R7為4, 4'-亞甲基二苯基，聚氧乙基， 聚氧丙基，聚乙烯基中任一種。
【文檔編號】C08L15/00GK104193852SQ201410431458
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月28日 優先權日:2014年8月28日
【發明者】白靜, 史子興, 印杰, 蘇志龍 申請人:上海交通大學