探析高温条件下ssbr聚合反应、结构与性能研究

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1、大连理工大学硕士学位论文高温条件下SSBR聚合反应、结构与性能研究姓名：陶晓伟申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘贵昌;廖明义20090701大连理工大学硕士学位论文摘要溶聚丁苯橡胶(SSBR)已经成为合成橡胶的主要品种之一。现今普遍采用烷基锂作引发剂，添加极性结构调节剂来控制产物微观结构的阴离子聚合技术来制备它。其中结构调节剂的选择以及聚合工艺是合成高性能溶聚丁苯橡胶的关键，如何使用以及使用什么样的调节剂会直接影响产品的性能，传统的极性调节剂如四氢呋喃(THF)的调节能力低、不仅用量大，且不易回收，并且反应温度比较高时容易导致活性链失

2、活。在聚合工艺方面，国外越来越多的厂家采用高温聚合工艺。与目前低温间歇工艺相比，其表现出以下优点：聚合产物结构和性能均一、生产效率高、工艺容易操作和调整等。本文采用Darzens缩合法合成了四种不对称醚：A、B、C、D。以正丁基锂(n—BuLi)为引发剂、环己烷和正己烷混合溶液为溶剂，将合成的新型结构调节剂应用于丁二烯／苯乙烯高温溶液阴离子聚合，考察了它们对聚合反应动力学、聚合产物结构和物理机械性能的影响规律。针对所研究项目的工艺设备，先进行了结构调节剂的筛选工作，决定采用不对称醚类作为结构调节剂，并对此体系下的溶剂回收单元进行了模拟和溶剂精馏

3、实验，都表明不对称醚能够在溶剂回收单元中可以被脱除。本文接着研究了不同调节剂用量、不同调节剂种类、不同聚合温度下、不同引发剂浓度下的聚合动力学行为和共聚物微观结构变化情况。此研究表明，调节剂的加入能够使得SSBR的嵌段减少甚至为零，通过改变调节剂的用量可以灵活控制聚合物中乙烯基含量，各调节剂无觌化能力的大小依次为：A>C>D>THF>G：。动力学研究表明调节剂的加入能够显著改变聚合反应速率，各调节剂对反应速率的影响力依次为：A>C)D)THF；聚合温度升高可以提高聚合反应速率，但存在～个最佳聚合温度：调节剂用量增加，聚合反应速率随之提高，但是这

4、种趋势减缓。对A调节体系下的聚合动力学行为进行了系统研究，表明此种调节剂有着很好地无规化能力、对温度的敏感性不强、对偶联具有高效性、能够显著加快聚合速率以及对分子量分布的影响较为明显。对SSBR硫化胶的研究表明：不对称醚体系下可以获得具有优异物理机械性能的SSBR产品，兼具高抗湿滑性和低滚动阻力的特点，达到了国外同类产品的物性指标。关键词：溶聚丁苯橡胶；新型结构调节剂；高温聚合：聚合动力学；结构与性能高温条件下SSBR聚合反应、结构号I生能研究StudyonCopolymerizationofButadiene／StyreneandStruct

5、ureandPropertiesSSBRunderHighTemperatureAbstractSolutionpolymerizationstyrene／butadienerubber(SSBR)isoneofthemostimportantsyntheticrubbers，whichproducedbyorganolithiuminitiatorsinthepresenceofpolarmodifierstoadjustthevinylcontentofthedienepolymers．Thekeysynthesistechnologyof

6、SSBRispolymerzationprocessandtheselectionofstructuremodifierswhichCaneffectonstuctureandpropertiesofSSBR．Intherecentyears，thehightemperaturepolymerizationprocesswidelyusedbyworldwideoutstandingrubbercorporationsbecauseofhi．ghefficientandsimpleoperation．Inthispaper，theanionic

7、solutioncopolymerizationofbutadiene／styrenewithn-butyllithium(n·BuLi)，self-madeasymmetricehers，andhexane／cyclohexanesolventwasstudiedexperimentallyintankreactorsof5liters。PolarmodifiersareasymmetricethersnamedasA、B、C、D．Furthermorethispaperstudiessystematicallythekineticbehav

8、iorofthecopolymerizationandthemicrostructure．Thecouplingreaction，molecularw