技術領域

本發明是涉及一種室溫硫化聚異戊二烯橡膠的制備方法，具體說，是涉及一種利用超分 子聚合技術制備室溫硫化聚異戊二烯橡膠的方法，屬于高分子材料制備技術領域。

背景技術

“超分子”這一名詞最早是在1937年WOLF第一次提出的，這一術語引起了社會極大的 反響。而法國科學家LEHN第一次系統性地研究并定義超分子，使他和PEDERSON?CJ、CRAM? DJ一同分享了1987年的諾貝爾化學獎。超分子結構突破了傳統性的共價鍵結合的一大壁壘， 標志著分子化學史上的一大飛躍。此后，以非共價鍵為主的超分子聚合物成為了科學家研究 的一大熱點。

超分子聚合物是單體單元以可逆和高度取向的共價相互作用結合而成的聚合物。超分子 聚合物不僅具有傳統聚合物的特征，而且由于以弱的次級相互作用結合，其結構及性能可隨 外界刺激的變化而變化，賦予材料許多新的性能，例如：易于加工、自修復和刺激響應性等。 作為超分子聚合物，非共價鍵相互作用的可逆性在溶液中體現為熱響應性，這賦予超分子聚 合物比傳統高分子材料更好的熱加工性。

對于聚異戊二烯橡膠的加工成型來說，較高的硫化溫度一直是困擾業界的技術難題。研 究開發一種可室溫加工成型的聚異戊二烯橡膠材料，不僅節省能源消耗，還可順利地解決因 高溫加工所引起的聚合物鏈易降解等問題。

發明內容

為了克服現有技術所存在的上述問題，本發明的目的是提供一種室溫硫化聚異戊二烯橡 膠的制備方法，以解決現有的聚異戊二烯橡膠因具有較高硫化溫度所存在的不易加工成型的 問題。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：

一種室溫硫化聚異戊二烯橡膠的制備方法，包括如下步驟：

a)制備端羥基聚異戊二烯：

首先使異戊二烯與仲丁基鋰在30～50℃進行無氧無水反應1～3小時，然后向反應體系中 注入環氧丙烷，于30～50℃下繼續反應4～6小時，最后注入脫氣甲醇終止反應，再將反應液 倒入異丙醇中沉淀，即得白色粘稠狀端羥基聚異戊二烯；

b)制備末端含NCO的聚異戊二烯：

使六亞甲基二異氰酸酯(Hexamethylene?Diisocyanate，簡稱為HDI)與端羥基聚異戊二 烯在室溫和通N₂情況下攪拌反應3～4小時，即得乳白色粘稠狀末端含異氰酸基(簡稱為 NCO)的聚異戊二烯；

c)制備末端含UPy單元的聚異戊二烯：

首先使末端含NCO的聚異戊二烯與6-甲基異胞嘧啶在室溫和通N₂情況下攪拌反應30～ 50分鐘，然后升溫至50～70℃，保溫攪拌3～5小時，即得白色粘稠狀末端含四重氫鍵的脲 基嘧啶酮單元(ureidopyrimidinone，簡稱為UPy單元)的聚異戊二烯；

d)制備聚異戊二烯的線性超分子聚集體：

使末端含UPy單元的聚異戊二烯在室溫和通N₂情況下攪拌反應20～40分鐘，然后升溫 至60～80℃，保溫攪拌4～6小時，即得聚異戊二烯的線性超分子聚集體；

e)制備室溫硫化聚異戊二烯橡膠：

首先使聚異戊二烯的線性超分子聚集體與硫化劑混煉均勻，然后將所得膠片在20～30℃ 下硫化20～30分鐘，即得室溫硫化聚異戊二烯橡膠；所述的硫化劑為樹枝形有機蒙脫土。

作為優選方案，步驟a)中的異戊二烯與仲丁基鋰的體積比為(3:1)～(5:1)，異戊二烯與環 氧丙烷的體積比為(5:4)～(3:2)。

作為優選方案，步驟a)中注入的脫氣甲醇的體積為反應液總體積的12.5～14.0％。

作為優選方案，步驟a)中用于沉淀的異丙醇與注入的脫氣甲醇的體積比為1:1。

作為優選方案，步驟b)中的六亞甲基二異氰酸酯與端羥基聚異戊二烯的質量比為1:1。

作為優選方案，步驟c)中的末端含NCO的聚異戊二烯與6-甲基異胞嘧啶的質量比為 (5:3)～(3:1)。

作為優選方案，步驟e)中的聚異戊二烯的線性超分子聚集體與硫化劑的質量比為(60:5)～ (40:3)。

作為優選方案，所述的樹枝形有機蒙脫土由如下方法(詳見中國專利ZL?201010022884.2 中所述)制備得到：