环氧化反式-1,4-聚异戊二烯的新型合成法与性能研究

摘要

反式聚异戊二烯（TPI）在室温下是一种结晶性材料，表现出高模量和高拉伸强度的性能。将它应用于轮胎中可以降低轮胎的滚动阻力，但抗湿滑性也会随之下降。研究表明，对TPI进行适当的环氧化既可以保持TPI低滚动阻力性能，又能提升胶料的抗湿滑性，此外环氧基团的引入还能增加胶料的粘合性、气密性、耐油性等性能。传统的环氧化法主要采用过氧酸为环氧化体系，在酸性条件下环氧基团会发生不同程度的副反应，对产品的性能造成不利的影响。为了克服上述问题，本研究在弱碱性的条件下，采用实验室自制的一种弱碱性环氧化剂替代传统法使用的过氧酸。
　　本研究首先对反应的各种影响因素进行了实验探索。结果表明，在反应体系中加入适当的乙酸乙酯或氯仿可以提高环氧度。其中，加入乙酸乙酯的体系中最高可获得32％的环氧度，加入氯仿的体系最高可以获得51%的环氧度。通过1HNMR与IR对合成出的ETPI产品进行结构表征，结果表明相比于传统法（采用过氧甲酸或过氧乙酸作为环氧化剂），本合成法合成出的ETPI产品均一，不会像传统合成法那样发生开环、链断裂和呋喃环形成等副反应。通过DSC与XRD测试了ETPI产品的结晶性能，测试结果表明ETPI产品的结晶度会随环氧度的增加而不断减小。对ETPI产品进行拉伸性能测试表明，采用该法制备的ETPI生胶的最大拉伸强度在20MPa以上，远高于用传统方法制备的ETPI生胶（近7倍）。对ETPI的其它性能测试表明，随着环氧度的升高，ETPI的抗湿滑性不断提高，而滚动阻力变化不大。耐油实验表明，当环氧度大于15%时，ETPI的耐油性有明显地提升。对ETPI与NR并用胶性能研究表明，添加少量ETPI可以改善NR的加工性能和耐老化性，但耐疲劳性与耐磨性变差。将ETPI应用于缺气保用轮胎中，相比于原生产配方可以提高胶料的模量、拉伸强度和撕裂强度，同时耐老化性能也会增强、但生热性却要远高于原生产配方。

目录

符号说明

第一章 绪论

1学术背景及其理论与实际意义

2 ENR的研究进展

3 TPI的研究进展

4 ETPI的研究进展

5相关领域的研究进展及成果、存在的不足或待深入研究的问题

6本研究课题的主要研究内容

第二章 环氧化TPI新型合成法的探索

1实验部分

2结果与讨论

3本章小结

第三章 ETPI结构与性能

1 ETPI的结构表征

2 新型红外光谱测环氧度法

3. ETPI的生胶与硫化胶性能

4本章小结

第四章：ETPI与NR并用胶的性能研究

1实验部分

2实验结果与讨论

3本章小结

第五章：ETPI与TPI在缺气保用支撑胶中应用评价

1实验部分

2实验结果与讨论

3本章小结

结论

参考文献

致谢

读研期间发表的论文

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