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制备丁苯纳米材料用环氧化物的偶联反应研究

刘少玉  
【摘要】:环氧化物偶联剂是阴离子聚合法制备丁苯纳米材料的一种重要偶联剂。本论文制备了一种新型的环氧化物偶联剂—环氧化液体聚丁二烯,考察了环氧化液体聚丁二烯、环氧大豆油A、环氧大豆油B、环氧蓖麻油和环氧棉籽油的环氧值测定方法,并且重点研究了环氧化液体聚丁二烯和环氧大豆油B的偶联反应规律。 本论文分别研究了以环己烷为溶剂,以正丁基锂为引发剂,以四氢呋喃为极性添加剂的丁二烯均聚合、苯乙烯均聚合和苯乙烯均聚合戴帽丁二烯偶联反应规律。结果表明,对于丁二烯均聚合,偶联剂用量在环氧基团/n-BuLi(摩尔比)为1.0时,偶联效率达到最大值,随着偶联剂用量的增加,相对臂数逐渐减少,平均臂数先增加后减少,分子量分布先变宽后变窄;THF用量在THF/n-BuLi(摩尔比)为1时,偶联效率达到最大值,THF用量对臂数和分子量分布影响不大;随着偶联温度的升高,偶联效率逐渐升高,偶联温度对臂数和分子量分布影响不大;随着偶联时间的增加,偶联效率逐渐升高,在偶联时间为30min后偶联效率升高缓慢,认为在30min内偶联反应基本反应完全,偶联时间对臂数和分子量分布影响不大。苯乙烯均聚合和苯乙烯均聚合戴帽丁二烯偶联反应规律与丁二烯均聚合偶联反应规律相似,在相同条件下,臂数和分子量分布差别不大,在偶联效率上丁二烯均聚合高于苯乙烯均聚合戴帽丁二烯,而苯乙烯均聚合戴帽丁二烯又高于苯乙烯均聚合。对于丁二烯均聚合,在相同条件下,设计分子量为3万时的偶联效率高于设计分子量为10万时的偶联效率,设计分子量为10万时相对臂数较大,平均臂数较小,分子量分布较宽。环氧化液体聚丁二烯和环氧大豆油B与SiCl_4的丁二烯均聚合偶联反应规律相似。 应用获得的环氧化液体聚丁二烯和环氧大豆油B的偶联规律,初步制备了丁苯纳米材料,其抗冲击性能得到了一定程度的改善。


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