苯乙烯-丁二烯-异戊二烯三元共聚合成SIBR

摘要

随着汽车工业和高速公路网的蓬勃发展，满足高速轮胎用的高质量轮胎胶料急待开发成功。而集成橡胶SIBR作为一种新型的主要用于轮胎胎面的合成橡胶，兼有低滚动阻力和高抗湿滑性与耐磨性的特点，是迄今为止性能最为全面的聚二烯烃类橡胶。集成了各种橡胶的优点而弥补了各种橡胶的不足，同时满足了轮胎胎面对全天候、长寿命和经济性的要求。 本论文首次分别采用 THF/t-BuOK/n-BuLi，THF/t-AmOK／n-BuLi，TMEDA/t-BuOK/n-BuLi三种复合引发体系，抽余油为溶剂、四氯化锡为偶联剂合成了一系列的SIBR样品。并且对三种复合引发体系下的苯乙烯、丁二烯、异戊二烯三元共聚反应动力学、分子量及其分布，以及结构和性能进行了系统的研究。分别考察了不同THF、TMEDA、t-BuOK、t-AmOK加入量以及聚合温度对各单体及总的反应速率的影响规律，得到了各单体及总的表观反应速率常数，求得了不同转化率下各单体在共聚物中的分布情况，同时考察了调节剂加入量对聚合温升热效应的影响规律；研究了在三种聚合体系下，通过<'1>H-NMR对共聚物的结构进行了表征，分别考察了不同调节剂加入量对共聚物的序列结构及微观结构的影响规律。通过GPC、DSC、DMA等对其分子量及其分布和硫化胶的性能进行了测试，结果表明共聚物均表现出了良好的物理机械性能和动态力学性能。并且在三种复合引发体系中优选了调节剂与引发剂的最佳配比参数，即在THF/Li=15，t-BuOK/Li=0.08；THF/Li=15，t-AmOK/Li=0.1；TMEDA/Li=0.5，t-BuOK/Li=0.08的条件下均得到了共聚物单体分布比较无规、综合性能较为优异的集成橡胶SIBR。 另外，本论文又以Sn-Ij为官能化引发剂，THF为结构调节剂，四氯化锡为偶联剂合成了一系列SIBR样品。并且考察了不同THF加入量对共聚物结构和性能的影响规律，不同SnCl<,4>加入量对共聚物性能，尤其是动态力学性能的影响规律。结果表明，官能化SIBR的综合性能，尤其是动态力学性能更为优异。

目录

文摘

英文文摘

声明

引 言

1文献综述

2实验部分

2.1原材料及其精制

2.2主要实验设备

2.3实验装置图

2.4聚合方法

2.5分析仪器使用方法

2.5.1反应动力学研究

2.5.2 SIBR的分子量及分布情况分析

2.5.3 SIBR的1H—NMR分析

2.5.4 SIBR的DSC分析

2.5.5 SIBR物理机械性能测定

2.5.6 SIBR的动态力学性能测定

2.5.7抗湿滑性能测试

2.5.8滚动阻力测试

2.5.9磨耗性能测试

3 SIB三元共聚动力学研究

3.1 THF/t-BuOK/n-BuLi体系研究

3.1.1 t-BuOK加入量对SIB反应速率的影响

3.1.2 t-BuOK加入量与假一级反应速率常数的关系

3.1.3 THF加入量对SIB反应速率的影响

3.1.4 THF加入量与假一级反应速率常数的关系

3.1.5温度对SIBR聚合动力学的研究

3.1.6共聚物中各单体随转化率分布研究

3.1.7聚合反应的温升热效应

3.1.8聚合机理探讨

3.2 TMEDA/t-BuOK/n-BuLi体系研究

3.2.1 t-BuOK加入量对SIB反应速率的影响

3.2.2 t-BuOK加入量与假一级反应速率常数的关系

3.2.3 TMEDA加入量对SIB反应速率的影响

3.2.4 TMEDA加入量与假一级反应速率常数的关系

3.2.5温度对SIB聚合动力学的研究

3.2.6共聚物中各单体随转化率分布研究

3.2.8聚合反应的温升热效应

3.2.9聚合机理探讨

3.3 THF/t-AmOK/n-BuLi体系研究

3.3.1 t-AmOK加入量对SIB反应速率的影响

3.3.2 t-AmOK加入量与假一级反应速率常数的关系

3.3.3温度对SIB聚合动力学的研究

3.3.4共聚物中各单体随转化率分布研究

3.3.5聚合反应的温升热效应

4无规共聚物SIBR的结构

4.1 t-BuOK/THF/n-BuLi复合引发体系

4.1.1 t-BuOK加入量对无规度的影响

4.1.2 t-BuOK加入量对微观结构的影响

4.1.3 THF加入量对微观结构的影响

4.1.4玻璃化温度

4.2 t-BuOK/TMEDA/n-BuLi复合引发体系

4.2.1 t-BuOK加入量对无规度的影响

4.2.2 t-BuOK加入量对微观结构的影响

4.2.3 TMEDA加入量对微观结构的影响

4.2.4玻璃化温度

4.3 t-AmOK/THF/n-BuLi复合引发体系

4.3.1 t-AmOK加入量对无规度的影响

4.3.2 t-AmOK加入量对微观结构的影响

5无规共聚SIBR的性能

5.1 t-BuOK/THF/n-BuLi复合引发体系

5.1.1分子量及其分布

5.1.2物理机械性能

5.1.3动态力学性能

5.2 t-BuOK/TMEDA/n-BuLi复合引发体系

5.2.1分子量及其分布

5.2.2物理机械性能

5.2.3动态力学性能

5.3优化样品评价

5.3.1物理机械性能

5.3.2动态力学性能

5.4功能化SIBR的研究

5.4.1调节剂用量的影响

5.4.2偶联效率的影响

结 论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢