钼系催化体系制备高乙烯基含量丁苯共聚物的研究
2021-07-23焦胜成李培培
焦胜成,华 静,李培培
(1.中国石化齐鲁分公司 橡胶厂,山东 淄博 255400;2.青岛科技大学 橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东 青岛 266042)
丁二烯(Bd)/苯乙烯(St)共聚物(简称丁苯共聚物)如丁苯橡胶(SBR)具有优异的物理性能和良好的加工性能,广泛应用于轮胎、电线电缆、胶管、胶带和医疗用品等[1-2]。共聚物的微观结构是决定其动态粘弹性、力学性能及应用领域的关键因素[3-4]。丁苯共聚物的结构参数很多,包含St和Bd结构单元比例、Bd结构单元的立构规整性、相对分子质量及其分布等,其中Bd结构单元的1,2-立构结构含量的调控是决定共聚物动态粘弹性的关键因素[5-6],即SBR中的侧乙烯基可以改善共聚物的加工性能和填料分散性,提高胎面胶的牵引性能和抗湿滑性能,同时使胎面胶具有较低的生热和滚动阻力[7-10]。SBR主要包括自由基乳液聚合SBR(ESBR)和阴离子溶液聚合SBR(SSBR)。ESBR 的1,2-聚 丁 二 烯 含 量 小,SSBR的1,2-聚丁二烯含量在一定范围内可调。配位聚合是控制立构规整性的首选聚合方式,目前采用配位聚合制备丁苯共聚物的催化体系有Ni系、Co系、Gd系和稀土系。李兴民等[11-13]研究了Ni(acac)2-A12Et3C13,(H3-C3H5NiCl2)2-Ti4,Co(acac)2-AlEt2Cl-H2O,Ni(oct)2-BF3Et2O-AlEt2等体系催化Bd与St共聚合的规律(acac,Et和oct分别为乙酰丙酮、三乙基和乙基己酸),结果表明,多数催化体系对St的催化活性都不高,而且产物相对分子质量很低。林飞等[14-16]通过稀土催 化 体 系(Py-CH2-Flu)Ln(CH2SiMe3)2(THF)n(其中Ln为Sc时n=0;Ln为Tm,Y,Nd时n=1)在[Ph3C][B(C6F5)4]和Al(i-Bu)3激发下引发Bd与St共聚合(Py,Flu,Ln,Me,THF,i-Bu分别为吡啶、过渡金属、甲基、四氢呋喃、异丁基),改变催化剂的中心金属,可以实现对丁苯共聚物序列结构的调控,但是此催化体系制备过程繁琐且价格昂贵,很难实现工业化。……
