含硅基团有机锂引发剂的制备及其在溶聚丁苯橡胶中的应用

摘要

为改善溶聚丁苯橡胶在滞后损失、滚动阻力、加工性能、耐磨性和抗湿滑性等方面的性能，人们利用阴离子活性聚合的特点对其进行端基改性，在聚合反应后期将含有特殊结构的基团引入聚合物链端，但分子链活性消失，无法进一步改性，阻碍了制品性能的进一步提高。因此，人们开始研究含有特殊基团的有机锂引发剂，比较成熟的有醚类有机锂引发剂、胺类有机锂引发剂、锡锂引发剂等。本文合成含硅基团有机锂引发剂，并将其应用于星型溶聚丁苯橡胶，得到特殊端基的星型丁苯。 本文用三甲基氯硅烷与双锂活性短链反应，得到含硅基团有机锂引发剂，用该引发剂引发苯乙烯、丁二烯聚合，得到线型溶聚丁苯，然后用四氯化锡偶联，使含硅基团通过引发剂直接引入分子链端，得到端基改性的星型丁苯。对上述合成反应工艺条件进行了初步研究，结果表明，四氯化锡的用量和加入方式以及端基转换均对偶联效率有影响，四氯化锡与活性分子链的摩尔比为0.2625，且在转换端基的条件下分两次加入时，所得星型丁苯橡胶的偶联效率最高为85.93%。

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第一章 文献综述

1.1丁苯橡胶的简介

1.1.1丁苯橡胶的种类

1.1.2溶聚丁苯橡胶的发展历程

1.1.3我国溶聚丁苯橡胶的发展

1.1.4溶聚丁苯胶(S-SBR)的特点

1.2溶聚丁苯橡胶的聚合机理

1.2.1引发反应

1.2.2增长反应

1.2.3极性添加剂的影响

1.3溶聚丁苯橡胶结构与性能的关系

1.3.1苯乙烯含量

1.3.2微观结构

1.3.3相对分子质量及相对分子质量分布

1.3.4序列结构

1.3.5自由末端

1.4丁苯橡胶的端基改性

1.4.1丁苯橡胶端基改性的机理

1.4.2通过封端端基改性

1.4.3官能化引发剂

1.5官能化引发剂

1.5.1伯胺保护类引发剂

1.5.2非保护叔胺类引发剂

1.5.3锡锂引发剂

1.5.4醚类有机锂化合物

1.5.5胺锡锂引发剂

1.5.6官能化多锂引发剂

1.5.7复合有机锂引发剂

1.6论文选题的立论、目的、意义

1.7本课题的主要研究内容

第二章 实验部分

2.1主要实验原料及处理方法

2.2引发剂的制备

2.2.1萘锂的制备

2.2.2萘锂浓度分析

2.2.3双锂活性短链的制备

2.2.4含硅基团有机锂引发剂的制备

2.2.5含硅基团有机锂引发剂的浓度分析

2.3聚合反应装置(反应装置及聚合工艺流程图)

2.4产品测试与分析

2.4.1微观结构与共聚组成的测试

2.4.2分子量及其分布测试

2.5聚合物微观结构分析方法

第三章结果与讨论

3.1含硅基团有机锂引发剂的制备与表征

3.1.1含硅基团有机锂引发剂制备工艺条件的制定

3.1.2引发剂的红外表征

3.1.3引发剂的GPC表征

3.2含硅基团有机锂引发剂浓度的影响因素

3.2.1三甲基氯硅烷的用量对引发剂浓度的影响

3.2.2不同双锂活性短链种类对引发剂浓度的影响

3.3含硅基团有机锂引发剂引发合成线型丁苯橡胶

3.3.1三甲基氯硅烷用量不同时生成的引发剂聚合丁苯橡胶

3.3.2不同双锂活性短链生成的引发剂聚合丁苯橡胶

3.4四氯化锡偶联合成星型丁苯橡胶

3.4.1四氯化锡用量对偶联效果的影响

3.4.2四氯化锡加入方式对偶联效果的影响

3.4.3转换端基对偶联效果的影响

3.5氯丙基三甲氧基硅烷合成含硅基团有机锂引发剂的研究

3.5.1氯丙基三甲氧基硅烷与锂直接反应的研究

3.5.2氯丙基三甲氧基硅烷与双锂活性短链反应的研究

3.5.3氯丙基三甲氧基硅烷的阻聚作用研究

第四章 结论

参考文献

致谢

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