CN104628950B

CN104628950B - 异戊二烯基生物功能橡胶及其制备方法

Info

Publication number: CN104628950B
Application number: CN201510100527.6A
Authority: CN
Inventors: 岳冬梅; 周明; 陈伟雄; 崔宇恒; 张立群
Original assignee: Beijing University of Chemical Technology
Current assignee: Beijing University of Chemical Technology
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2017-10-20
Anticipated expiration: 2035-03-06
Also published as: CN104628950A

Abstract

本发明公开了一种异戊二烯基生物功能橡胶及其制备方法。该方法包括：S1、将去离子水、乳化剂、电解质、单体异戊二烯、N‑乙烯基吡咯烷酮及引发剂加入到压力反应釜中，在氮气气氛下，对反应釜中的聚合体系加热加压预乳化，得到预乳化溶液；S2、将预乳化溶液升温至70℃，反应4～10h，得到反应液；S3、采用氯化钙溶液对反应液破乳凝出橡胶；S4、对橡胶清洗，烘干，得到共聚产物异戊二烯基生物功能橡胶。采用乳液聚合法共聚，NVP的均聚物PVP具有良好的溶解性、生物相容性、化学稳定性、低毒性和成膜性，共聚产物也具有良好的生物相容性，其拉伸和撕裂强度、硬度等力学性能具有明显提高，在生物医药领域具有潜在的应用价值。

Description

异戊二烯基生物功能橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其是涉及一种异戊二烯基生物功能橡胶及其制备方法。

背景技术

异戊橡胶是由异戊二烯合成的一种橡胶，其在结构、性能方面与天然橡胶相近，具有很好的弹性、耐寒性及高的拉伸强度。因此，异戊橡胶可作为天然橡胶的主要替代品，以解决NR资源紧缺的难题。

异戊橡胶按催化剂体系可分为三类：锂系异戊橡胶、稀土异戊橡胶及钛系异戊橡胶。其中，锂系异戊橡胶作为催化剂合成异戊橡胶的顺式-1,4-结构质量分数达91％～92％。稀土和钛系异戊橡胶的顺式-1,4-结构质量分数均达到95％以上。随着顺式结构含量的增加，异戊橡胶与NR的性能更加接近，纯度更高、质量更均一，因此，稀土和钛系异戊橡胶的性能优于锂系异戊橡胶。

虽然异戊橡胶具有许多优异的性能，但也存在一些不足之处，如在耐油性、气密性、抗湿滑性、滚动阻力性能、与其它高聚物或材料之间的相容性和粘合性、与补强填料之间的相容性等方面的性能还有待提高。为了解决上述问题，廖明义等人对稀土异戊橡胶进行了环氧化改性。环氧化改性的异戊橡胶较改性之前在耐油性、拉伸强度方面有明显的提高。CN102942656B公开了一类含氮功能化稀土异戊橡胶及其制备方法，基于稀土催化体系，通过异戊二烯与含氮原子取代基的苯乙烯衍生物共聚合反应，制备功能化稀土异戊橡。该功能化的异戊橡胶具有较低的滚动阻力，与补强填料具有较好的相容性。

乳液聚合法生产异戊橡胶是以异戊二烯为单体，在水相中用引发剂和乳化剂进行乳液聚合，经过破乳凝聚得到异戊橡胶。用乳液聚合法生产异戊橡胶虽然具有一些优点，如不采用有机溶剂，对环境污染小；聚合反应要求低；操作简单，生产成本低等。但乳液聚合法制备的异戊橡胶结构规整性差，属无规聚合物，力学性能不理想。因此，乳液聚合法并不是制备异戊橡胶的首选方法。

因此，目前迫切需要找到一种新的异戊橡胶的制备方法，其能够解决上述问题，尤其是解决目前异戊橡胶中所存在力学性能差、生物相容性差以及与其它高聚物或材料之间的相容性和粘合性、与补强填料之间的相容性等方面的问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种异戊二烯基生物功能橡胶及其制备方法。该方法制备出了具有较好力学性能和生物相容性的异戊二烯基生物功能橡胶。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种异戊二烯基生物功能橡胶，采用单体异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮聚合得到，聚合的方法包括：S1、将去离子水、乳化剂、电解质、单体异戊二烯、N-乙烯基吡咯烷酮以及引发剂依次加入到压力反应釜中，在氮气气氛下，将所述反应釜中的聚合体系加热加压进行预乳化，得到预乳化溶液；S2、将预乳化溶液升温至70℃，反应4～10h，得到反应液；S3、采用氯化钙溶液对反应液进行破乳凝出橡胶；以及S4、将橡胶用去离子水清洗，烘干，得到共聚产物异戊二烯基生物功能橡胶。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种异戊二烯基生物功能橡胶的制备方法，采用单体异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮作为原料聚合，聚合的方法包括：S1、将去离子水、乳化剂、电解质、单体异戊二烯、N-乙烯基吡咯烷酮以及引发剂依次加入到压力反应釜中，在氮气气氛下，将所述反应釜中的聚合体系加热加压预乳化，得到预乳化溶液；S2、将预乳化溶液继续加热升温反应，得到反应液；S3、采用氯化钙溶液对反应液进行破乳凝出橡胶；以及S4、将橡胶用去离子水清洗，烘干，得到共聚产物异戊二烯基生物功能橡胶。

进一步地，在步骤S1中，将聚合体系加热至30℃并加压至1MPa，预乳化1小时，得到预乳化溶液；在步骤S2中，将预乳化溶液继续加热升温至70℃，反应4～10小时，得到反应液。

进一步地，加入的异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量占聚合体系的质量浓度为50％。

进一步地，N-乙烯基吡咯烷酮与异戊二烯的摩尔比为1:9～1:1。

进一步地，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。

进一步地，十二烷基苯磺酸钠的加入量占单体异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮的总质量的2％。

进一步地，电解质为氯化钾和磷酸钾的混合物；其中，氯化钾的质量占异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.5％，磷酸钾的质量占异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.2％。

进一步地，引发剂为过硫酸钾，过硫酸钾的加入量占异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.15％～0.5％，优选为0.25％。

应用本发明的技术方案，通过将生物相容性好的N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与异戊二烯(IP)用乳液聚合的方法进行共聚，得到了一种异戊二烯基生物功能橡胶NIR。由于NVP的均聚物PVP具有良好的溶解性、生物相容性、化学稳定性、低毒性和成膜性，当NVP与异戊二烯(IP)共聚时，所得共聚产物在生物医药领域具有潜在的应用价值。此外共聚产物中PVP链段存在含有N、O元素的刚性杂环，刚性的环状结构会增加聚合物分子链的刚性，增加分子链之间的作用力，从而提高共聚产物的力学性能。N、O元素能与表面带有羟基的填料形成氢键，从而增强共聚产物与填料之间的作用。

因此，采用本发明的方法获得的异戊二烯基生物功能橡胶NIR，其在生物医药领域具有潜在的应用价值，且其在力学性能、与填料的相容性等方面均优于现有的乳液聚合法所制备的异戊橡胶。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本发明的实施例1中制备的NVP与IP共聚产物的核磁氢谱图；以及

图2为本发明制备的共聚产物的接触角随共聚产物中NVP含量变化的趋势图。

具体实施方式

为了解决现有技术中的异戊橡胶其力学性能差、生物相容性差以及与其它高聚物或材料之间的相容性和粘合性、与补强填料之间的相容性等方面较差的问题，本发明提出了一种异戊二烯基生物功能橡胶及其制备方法。该异戊二烯基生物功能橡胶是采用异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮聚合得到，聚合的方法包括：S1、将去离子水、乳化剂、电解质、单体异戊二烯、N-乙烯基吡咯烷酮以及引发剂依次加入到压力反应釜中，在氮气气氛下，将反应釜中的聚合体系加热加压进行预乳化，得到预乳化溶液；S2、将预乳化溶液升温至70℃，反应4～10h，得到反应液；S3、采用氯化钙溶液对反应液进行破乳，凝出橡胶；以及S4、将橡胶用去离子水清洗，烘干，得到共聚产物异戊二烯基生物功能橡胶。

目前现有技术中对橡胶的研发重点主要是放在了橡胶加工或橡胶复合材料等方面，而对橡胶合成的研究主要放在特殊用途方面如特种耐低温橡胶、生物基橡胶等方面。合成生物基橡胶所用的单体之一就是生物基单体，生物基单体是能够通过生物的方法如发酵等来获得的。单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的均聚物(PVP)具有良好的溶解性、生物相容性、化学稳定性、低毒性和成膜性，但NVP不能通过生物的方法来合成，且NVP的价格比较贵，成本高。此外，由于NVP自身结构因素导致用离子聚合的方法很难进行聚合反应。对于合成橡胶来说另外一种方法就是乳液自由基聚合，而用于该方法的单体大部分是油溶性单体，对于水溶性的NVP来说进行乳液自由基聚合反应也不是件容易的事，其对该反应体系要求比较严格。

因此，当采用具有良好的溶解性、生物相容性、化学稳定性、低毒性和成膜性的单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与单体异戊二烯(IP)共聚时，所得共聚产物在生物医药领域具有潜在的应用价值。此外共聚产物中PVP链段存在含有N、O元素的刚性杂环，刚性的环状结构会增加聚合物分子链的刚性，增加分子链之间的作用力，从而提高共聚产物的力学性能。N、O元素能与表面带有羟基的填料形成氢键，从而增强共聚产物与填料之间的作用。

从共聚产物的核磁氢谱表征图中，可以看出NVP与IP确实发生了共聚反应。在共聚产物中，NVP的摩尔分数(F_NVP)约为5％～23％。共聚产物NIR的数均分子量约为11000～53000。

在本发明的一个典型实施例中，在聚合步骤中，需要先将聚合体系加热至较低的温度进行预乳化，预乳化后再继续加热至较高的温度进行反应。预乳化的目的是形成稳定的乳液体系，这样有助于聚合反应的顺利进行。

在本发明的一个优选实施例中，在步骤S1中，将反应釜中的聚合体系加热至30℃并加压至1MPa，预乳化1小时，得到预乳化溶液。在步骤S2中，将预乳化溶液继续加热升温至70℃，反应4～10小时，得到反应液。采用上述的预热温度、压力、时间以及后续反应的温度和时间进行聚合反应，能够获得力学性能更高且与补强填料之间的相容性更好的异戊二烯基生物功能橡胶。

在预乳化之前，在聚合体系中，所加入的单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与单体异戊二烯(IP)总质量占整个聚合体系质量的浓度为50％。如果所加入的单体总质量较多，即其在聚合体系中的浓度较高，则出现乳化不完全，不能形成稳定的乳液体系，进而影响聚合反应的正常进行。同样，如果所加入的单体总质量较少，即单体总质量在聚合体系中的浓度较低，则会导致产物产量较少、原料试剂等资源得不到充分利用。因此，经综合考虑，本发明将所加入的单体总的质量浓度控制为50％，此时获得的共聚产物具有更优异的性能。

N-乙烯基吡咯烷酮的主要作用是作为共聚单体，与异戊二烯进行共聚反应，其加入量会直接影响共聚产物的性能。因此，经综合考虑，本发明将N-乙烯基吡咯烷酮的加入量控制为其与异戊二烯的摩尔比为1:9～1:1。如果N-乙烯基吡咯烷酮的加入量过多，会导致共聚产物的数均分子量低，进而降低共聚产物的力学性能。同样，如果N-乙烯基吡咯烷酮的加入量过少，则会导致共聚产物中N-乙烯基吡咯烷酮的含量较少，进而影响共聚产物的生物相容性、与填料的相容性。

在本发明的一个优选实施例中，乳化剂优选为十二烷基苯磺酸钠，但并不局限于此。只要能够起到乳化单体的作用，都可以作为本发明的乳化剂使用。在本发明的一个优选实施例中，乳化剂十二烷基苯磺酸钠的加入量占单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与单体异戊二烯(IP)总质量的2％。如果乳化剂的加入量过多，形成的乳胶粒子过小，界面能太大，导致乳液的稳定性下降；如果乳化剂的加入量过少，则会导致单体不能较好地被乳化，无法形成稳定的乳液体系。因此，经综合考虑，本发明将乳化剂的加入量控制在上述范围内。

在聚合反应中，电解质的加入量多少会对乳液体系的稳定性产生影响。在本发明的一个优选实施例中，电解质为氯化钾和磷酸钾的混合物。本发明优选采用氯化钾和磷酸钾的混合物，但并不局限于此，只要能够起到维持乳液体系稳定的作用即可。采用氯化钾和磷酸钾的混合物作为电解质，能够较好地维持乳液体系的稳定。在本发明的一个优选实施例中，氯化钾的质量占异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.5％，磷酸钾的质量占异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.2％。如果氯化钾的加入量太多或太少，会降低乳液体系的稳定性；同样，如果磷酸钾的加入量过多或过少，也会降低乳液体系的稳定性。

在本发明的一个优选实施例中，引发剂为过硫酸钾。本发明优选但并不局限于过硫酸钾。其中，过硫酸钾的加入量占异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.15％～0.5％。如果过硫酸钾的加入量过多，会导致共聚产物的数均分子量较低，从而影响共聚产物的性能；如果过硫酸钾的加入量过少，则导致共聚反应的速率较慢，共聚产物的产率较低。因此，经综合考虑，本发明将过硫酸钾的加入量控制在上述范围内。进一步优选地，过硫酸钾的加入量占异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.25％。

下面结合具体实施例进一步说明本发明的优异效果。

下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。实验中所用到的主要试剂及原料的参数如下：去离子水；十二烷基苯磺酸钠(SDBS，分析纯)；KCl(分析纯)；K₃PO₄(分析纯)；过硫酸钾(K₂S₂O₈，分析纯)，N-乙烯基吡咯烷酮(NVP，分析纯，使用前经减压蒸馏提纯)，单体异戊二烯(IP，分析纯，使用前经减压蒸馏提纯)。

实施例1

1)将去离子水、乳化剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、电解质KCl和K₃PO₄、单体异戊二烯(IP)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、引发剂过硫酸钾(K₂S₂O₈)依次加入到压力反应釜中，得到聚合体系。

其中，加入的去离子水为200g，单体总质量100g，NVP的加入量与IP的摩尔比为1:4。SDBS的加入量占NVP与IP单体总质量的2％，氯化钾的质量占NVP与IP单体总质量的0.5％，磷酸钾的质量占NVP与IP单体总质量的0.2％。引发剂过硫酸钾的加入量占NVP与IP单体总质量的0.25％。

2)对含有聚合体系的反应釜处理，用N₂抽排5次，排除反应釜中的空气。然后将反应釜加热至30℃，将其内的压力调至1MPa，在N₂氛围下预乳化1小时，得到预乳化溶液。

将预乳化溶液继续升温至70℃，反应8小时，待反应结束后，用浓度为2wt％的氯化钙溶液破乳凝出橡胶，经去离子水反复清洗，烘干后得到共聚产物NIR。

对实施例1中制备出的共聚产物NIR进行表征。

1、核磁氢谱表征

使用Bruker AV400 400MHz核磁共振谱仪，用氘代氯仿溶解共聚产物进行核磁氢谱表征，结果如图1所示。

从共聚产物的核磁氢谱图可以看出：b处峰代表1,4结构双键上的氢，c处峰代表3,4结构双键上的氢，d，e处峰代表1,2结构双键上的氢，g，f峰处代表PVP链段上的特征氢。这表明NVP与IP发生了共聚反应，得到了共聚产物NIR

2、共聚产物中NVP摩尔分数(F_NVP)的计算

共聚产物中F_NVP的计算依据产物的核磁氢谱图，如图1所示。

S_3.3～3.6ppm代表核磁氢谱中化学位移3.3～3.6ppm处的峰面积，

S_4.6～4.8ppm代表核磁氢谱中化学位移4.6～4.8ppm处的峰面积，

S_5.7～5.8ppm代表核磁氢谱中化学位移5.7～5.8ppm处的峰面积。

S_5.1～5.3ppm代表核磁氢谱中化学位移5.1～5.3ppm处的峰面积。

3、共聚产物分子量的测定

将3mg共聚产物溶解于1ml四氢呋喃中，完全溶解后用凝胶渗透色谱仪(GPC)测定产物的分子量。

4、共聚产物静态水接触角的测试

将共聚产物制成薄膜，用接触角测试仪测定产物的静态水接触角。

实施例2

为了研究不同投料比对共聚产物的影响，选择NVP的投料摩尔分数f_NVP(NVP占总投料单体的摩尔分数)为0、10％、20％、30％、40％、50％。

其他反应条件为：单体总质量为100g、去离子水200g、SDBS 2g、KCl 0.5g、K₃PO₄0.2g、K₂S₂O₈0.25g。

将上述聚合体系在30℃和1MPa的N₂氛围下预乳化1小时，然后升温至70℃，反应8小时。反应结束后，用浓度为2wt％的氯化钙溶液破乳凝出橡胶，经去离子水反复清洗，烘干后得到共聚产物。

测定共聚产物中NVP的摩尔分数产物的分子量及静态水接触角，测试结果详见表1。

表1.不同投料比对共聚产物的影响

样品	f_NVP	f_IP	F_NVP	F_IP	M_n	M_w	静态水接触角(°)
								1	0	1	0	1	41000	103000	118
2	0.1	0.9	0.05	0.95	36000	76000	106
								实施例1	0.2	0.8	0.12	0.88	28000	77000	87
3	0.3	07	0.17	0.83	25000	56000	76
								4	0.4	0.6	0.21	0.79	15000	29000	68
5	0.5	0.5	0.23	0.77	11000	22000	53

从表1中可以看出，采用本发明的方法制备的共聚产物异戊二烯基生物功能橡胶，其中NVP的摩尔分数()为5％～23％，说明NVP与IP能够发生共聚反应，可以得到不同F_NVP的共聚产物；共聚产物异戊二烯基生物功能橡胶的数均分子量约为11000～36000，说明NVP与IP共聚可以得到不同分子量的共聚产物；共聚产物的静态水接触角为53°～106°，说明随着F_NVP的增加，共聚产物的静态水接触角不断减小，即亲水性不断增强。也说明随着F_NVP的增加，共聚产物的生物相容性逐渐变好，使得共聚产物在生物医药领域具有潜在的应用价值。

实施例3

为了研究不同引发剂用量对共聚产物的影响，选择K₂S₂O₈的用量为0.15g、0.25g、0.5g。

其他反应条件为：去离子水200g、SDBS 2g、KCl 0.5g、K₃PO₄0.2g、IP 70.72g、NVP28.86g。

将上述聚合体系在30℃和1MPa的N₂氛围下预乳化1小时，然后升温至70℃，反应8小时。反应结束后，用浓度为2wt％的氯化钙溶液破乳凝出橡胶，经去离子水反复清洗，烘干后得到共聚产物，并计算出产率。用凝胶渗透色谱仪测定产物的分子量，结果如表2所示

表2.引发剂用量对共聚产物的影响

实施例4

为了研究反应时间对共聚产物的影响，主要是对产物产率的影响，选择反应时间为4h、6h、8h、10h。

其他反应条件：去离子水200g、SDBS 2g、KCl 0.5g、K₃PO₄0.2g、IP 70.72g、NVP28.86g、K₂S₂O₈0.25g。

在30℃，1MPa的N₂氛围下预乳化1h，然后升温至70℃开始聚合反应，反应结束后，用浓度为2wt％的氯化钙溶液破乳凝出橡胶，经去离子水反复清洗，烘干后得到共聚产物，并计算出产率。结果如表3所示。

表3.反应时间对共聚产物的影响

为了对比IR与NIR的力学性能，选择IR(乳液聚合法制得，数均分子量为62000)、实施例3中的样品1中获得的NIR(F_NVP为12％，数均分子量为53000)，按照表4的配方进行混炼、硫化，并测试硫化产物的力学性能，结果如表5所示。

表4.混炼配方

表5.硫化产物的力学性能

采用本发明的技术方案，通过乳液聚合法将NVP与IP共聚，得到了力学性能和生物相容性较好的共聚产物NIR。从表1可以看出，NIR的接触角随着NVP含量的增加而减小，即NIR的亲水性随着NVP含量的增加而增强。相同条件下，IR的静态水接触角为118°，当F_NVP为23％时，NIR的静态水接触角为53°，说明NIR的生物相容性较IR有明显的改善，其在生物医用领域具有潜在的应用价值。从表5中看出，NIR在拉伸强度、撕裂强度、硬度等力学性能方面较IR均有明显的提高，这是由于共聚产物中PVP链段存在含有N、O元素的刚性杂环，刚性的环状结构会增加聚合物分子链的刚性，增加分子链之间的作用力，从而提高共聚产物的力学性能。并且N、O元素能与表面带有羟基的填料形成氢键，从而增强共聚产物与填料之间的作用。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims

1.一种异戊二烯基生物功能橡胶，其特征在于，采用单体异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮聚合得到，所述聚合的方法包括：

S1、将去离子水、乳化剂、电解质、单体异戊二烯、N-乙烯基吡咯烷酮以及引发剂依次加入到压力反应釜中，在氮气气氛下，将所述反应釜中的聚合体系加热加压进行预乳化，得到预乳化溶液；

S2、将所述预乳化溶液升温至70℃，反应4～10h，得到反应液；

S3、采用氯化钙溶液对所述反应液进行破乳凝出橡胶；以及

S4、将所述橡胶用去离子水清洗，烘干，得到共聚产物异戊二烯基生物功能橡胶；

所述N-乙烯基吡咯烷酮与所述异戊二烯的摩尔比为1:9～1:1；

在预乳化之前，在聚合体系中，所加入的单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与单体异戊二烯(IP)总质量占整个聚合体系质量的浓度为50％；

所述引发剂为过硫酸钾，所述过硫酸钾的加入量占所述异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.15％～0.5％。

2.一种异戊二烯基生物功能橡胶的制备方法，其特征在于，采用单体异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮作为原料聚合，所述聚合的方法包括：

S3、采用氯化钙溶液对所述反应液进行破乳凝出橡胶；以及

所述N-乙烯基吡咯烷酮与所述异戊二烯的摩尔比为1:9～1:1；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，

在所述步骤S1中，将所述聚合体系加热至30℃并加压至1MPa，预乳化1小时，得到预乳化溶液；

在所述步骤S2中，将所述预乳化溶液继续加热升温至70℃，反应4～10小时，得到反应液。

4.根据权利要求2-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。

5.根据权利要求4述的制备方法，其特征在于，所述十二烷基苯磺酸钠的加入量占所述单体异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮的总质量的2％。

6.根据权利要求2-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述电解质为氯化钾和磷酸钾的混合物；其中，所述氯化钾的质量占所述异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.5％，所述磷酸钾的质量占所述异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的0.2％。

7.根据权利要求2的制备方法，其特征在于，所述过硫酸钾的加入量占所述异戊二烯与N-乙烯基吡咯烷酮单体总质量的为0.25％。