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氮官能化星形集成橡胶SIBR共聚物的研究

王正胜  
【摘要】:近年来随着负离子聚合锂系的发展以及对轮胎耐低温性能、抗湿滑性能、低滚动阻力和胎面胶的加工性能及抗冷流性能等要求的提高,引发官能化星型聚合物的官能化多锂和官能化星形胶种日益引起人们的普遍关注。 本论文以环己烷为溶剂,丁二烯(Bd)为增溶剂,四氢呋喃为反应速率调节剂,一定比例的二乙烯基苯(DVB)与预先以正丁基锂和六亚甲基亚胺合成的六亚甲基亚胺基锂(LHMI)反应制得官能化多锂引发剂。该引发剂在非极性溶剂中具有很好的溶解性能、较快的引发速度、溶剂体系单一、制备工艺简单、合成时间短和成本低等特点。采用此引发剂引发苯乙烯、异戊二烯和丁二烯体系,合成了氮官能化星形集成橡胶(N-(SIBR)n)和氮官能化星形溶聚丁苯(N-(SSBR)n),并对其聚合反应过程动力学行为和热效应进行了较为系统的研究,对共聚物的微观结构和分子量及其分布进行了较为深入的研究,同时对共聚物的动态粘弹性、热性能和物理机械性能进行了较为全面的研究。纵观全文,得到如下结论: 1.利用原料价廉易得、制备工艺简单和溶解性好等特点的氮官能化多锂引发剂,引发丁二烯/异戊二烯/苯乙烯合成了N-(SIBR)n和N-(SSBR)n,结果表明,控制一定条件,该氮官能化多锂引发剂可实现聚合物的分子设计,合成具有宽分布的星型聚合物。 2.对不同极性添加剂用量、不同引发温度、不同引发剂浓度、不同DVB加入量和不同单体配比条件下的N-(SIBR)n和N-(SSBR)n的聚合动力学行为、聚合热效应和共聚物组成与转化率的关系进行了全面研究,并分别求取了不同条件下假一级增长反应动力学常数、不同温度下的表观增长反应活化能以及不同单体的反应速率方程。 3.通过~1H-NMR、FTIR和DSC测试手段对不同实验条件下的N-(SIBR)n和N-(SSBR)n的微观结构和玻璃化温度进行了较为详细的研究;通过TGA和GPC方法对不同实验条件下的N-(SIBR)n和N-(SSBR)n热稳定性和分子量及其分布进行了系统的研究。 4.在国内外首次以氮官能化多锂引发剂成功的制备了氮官能化星形集成橡胶N-(SIBR)n和溶聚丁苯N-(SSBR)n,对不同调节剂用量下的N-(SIBR)n和N-(SSBR)n的动态粘弹性和物理机械性能进行了研究,并与工业产品和专利产品进行了详细的粘弹性和物性比较,发现本研究产品具有高抗湿滑性,低滚动阻力,是集官能化和星形化于一体的宽分子量分布、加工性能和抗冷流性好及物性优异的理想胎面胶。


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