新材料集合橡胶SIBR

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1、正丁基锂为引发剂合成星型SIBR1，222113王启飞，于国柱，梁爱民王妮妮，王玉荣，廖明义1.大连理工大学高分子材料系,大连116012;2.中石化北京燕山分公司研究院，北京102500;3.大连海事大学机电与材料学院,大连116026关键词：SIBRTHF物理机械性能动态力学性能集成橡胶SIBR是一种用于胎面的新型橡胶，其显著特点是分子链由多种结构的链段构成,不同结构的链段提供给橡胶不同的性能，柔性强的链段使橡胶具有优异的低温性能，同时还可降低滚动摩擦阻力，提高轮胎的耐磨性；而刚性的链段则增大橡胶的湿抓着力，提高

2、轮胎在湿滑路面行使的安全性，这使得SIBR[1]成为迄今为止性能最为全面的二烯烃类橡胶。1984年Nordsiek等人提出集成橡胶概念后，德国Hüls公司就开发出商品名为Vestogral的集成橡胶，不久美[2]国Goodyear轮胎橡胶公司也开发出一种新的SIBR合成橡胶。俄罗斯的合成橡胶科学研究院也在进行此项研究，该院的沃罗涅分厂于1994年完成了100升聚合釜的SIBR的模试。由于SIBR具有优异的综合性能，它被认为是本世纪的热点橡胶，有着美好的发展前景。我国北京燕山石化公司研究院较早开展了SIBR的研究开发工

3、作，已经历了模试和中试研究，取得了很好的结果，本工作即是这些研究工作的部分结果。本文采用四氢呋喃为结构调节剂，正丁基锂为引发剂，四氯化锡为偶联剂，合成出了具有星型结构的锡偶联SIBR，并对合成的SIBR的性能进行了分析表征。本实验的原料来源、规格、精制方法、聚合方法及测试方法均采用锂系阴离子聚合的经典方法。在阴离子聚合反应中，THF作为一种调节能力较强的醚类调节剂，得到了广泛的应用。图1为1号SIBR样品的GPC谱图。由谱图可以看出样品呈双峰分布，谱图左边的峰为锡偶联峰，右边的峰为基础峰，可明显看出产物发生了部分偶联

4、。由表1可以看出合成SIBR样品的生胶门尼在60到70之间。样品在混炼过程中，包辊性能良好，下片后胶片表面平整，光泽度好，加工性能好。硬度，撕裂强度，300%定伸强度，永久变形，相对伸长等指标都能满足胎面胶的要求。400300200signal(mv)100015171921time(min)Fig.1GPCspectraofSIBRTable1MechanicalpropertiesofsampleSampleSIBR1SIBR2SSBRESBRNR-4Mn×1024.626.7-4Mw×1035.538.5Mwd

5、1.441.44Mooneyviscosity69.563.45655.886.4ShoreAhardness6766656566-1Tearstrength/kN.m3134383230Permanentset/%81110136300%modulus/MPa13.412.41310.412.4Tensilestrength/MPa21.921.32622.925Elongationatbreak/%428456499528484由图2和表2可以看出天然橡胶NR的柔性最好，是低滞后性橡胶，耐磨性好。其60℃的Tan

6、δ值为0.0932，表明NR有着优异的低滚动阻力性能；但是其0℃的tanδ值仅为0.1087，说明天然橡胶的抗湿滑性能较差。SSBR和ESBR的0℃的tanδ值分别为0.2359和0.202，它们有着比较好的抗湿滑性，但是相对来讲耐磨性较差，滚动阻力大，不利于节能。而1号和2号SIBR样品在0℃的tanδ值分别为0.3287和0.4113，表明了它们有很好的低温性能，有着优异的抗湿滑性能；60℃的tanδ值分别为0.0821和0.0911，说明1号和2号SIBR样品在高温下的性能优异，滚动阻力小。这充分表明了集成橡胶

7、优越的动态力学性能。Table2DMAdateofsampleSampleSIBR1SIBR2SSBRESBRNRTg（℃）-32-27-42-40-66tanδ（0℃）0.32870.41130.23590.2020.1078tanδ（60℃）0.08210.09110.10910.11280.09320.4SIBR2SIBR10.3SSBRδ0.2tanESBRNR0.10020T(℃)406080Fig.2ComparisonofviscoelasticitybetweenESBR、SSBR、NRandSIBR

8、实验结果表明在模试装置上,以THF为结构调节剂，能合成出物理机械性能和动态力学性能均佳的SIBR；参考文献：[1]K.H.Nordisek.Kautschuk,Gummi,Kunststoffe,1985,38(3):178～185[2]AdolHalasaetc.EuropeRubberJournal,1990,172(6):35-38Syn