苯乙烯接枝改性丁腈橡胶的制备及应用研究.ppt

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1、兰州理工大学苯乙烯接枝改性丁腈橡胶的制备及应用研究汇报人：张皓钧导师：杨保平（教授）龚光碧（教授级高工）目录攻读硕士期间发表的文章致谢结论主要研究内容绪论1.1研究背景丁腈橡胶1.1研究背景工业生产装置厂家名称备注0.45万吨/年兰州石化分公司前苏联技术，1962年投产，已扩能到0.45万吨/年1.0万吨/年吉林石化分公司JSR技术，1993年投产，现已不再生产1.5万吨/年兰州石化分公司ZEON技术，2000年投产5.0万吨/年兰州石化分公司自主知识产权技术，2009年10月投产3.0万吨/年镇江南

2、帝化工公司台湾南帝公司技术，2003年投产5.0万吨/年宁波顺泽橡胶有限公司俄罗斯橡胶研究院技术，2011年5月投产3.0万吨/年朗盛台橡（南通）化学工业有限公司朗盛技术，2012年6月投产2015年中国大陆地区NBR装置产量情况（万吨/年）1.1研究背景NBR消费现状世界各个国家和地区NBR的消费结构1.1研究背景制备强胶黏剂利用丁腈橡胶优良的粘结性能，接枝高极性的单体，增强丁腈橡胶的极性，从而加强其粘结性能。NBR接枝改性现状作为增溶剂丁腈橡胶接枝共聚物在物理共混时可用作增溶剂，起降低界面能、促进

3、相分散、强化相间粘结的作用。1.1研究背景胡春圃、洪良构，以AIBN或BPO为引发剂,研究了甲基丙烯酸甲脂与丁腈橡胶的自由基溶液接枝共聚反应，制备了高强度结构胶粘剂。谢静思等以两亲性接枝聚合物丙烯酰胺接枝丁腈橡胶为增溶剂,将丁腈橡胶与自制的吸水树脂共混制备出了吸水膨胀丁腈橡胶。Raiisi-Nia等以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体，对丁腈橡胶进行接枝。用接枝后的丁腈橡胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混，通过电镜和动态力学性能分析，接枝GMA的丁腈橡胶大大改善了和PET的相容性。1.1研究背景

4、2改进聚合工艺改善聚合配方1提高自控水平3高性能产品4新型乳化剂（环境友好、可降解）单体及助剂分段或连续加入DCS控制、PTC配方管理提升产品质量、与各种聚合物共混拓宽产品应用领域NBR主要技术进展1.2课题研究目的和意义1提高丁腈橡胶产品性能，通过接枝苯乙烯制备力学性能较好的丁腈橡胶2丁腈橡胶接枝苯乙烯共聚物与SAN树脂共混，扩宽产品的应用领域3丁腈橡胶接枝苯乙烯工艺易与现有装置结合，产品易工业化，具有良好的工业前景。1.3课题的创新点《苯乙烯接枝改性丁腈橡胶的制备及应用研究》主要创新点直接采用丁腈

5、胶乳接枝苯乙烯制备NBR-g-St接枝共聚物来改性SAN树脂，以往的研究多以聚丁二烯橡胶为基础胶乳，接枝苯乙烯、丙烯腈等刚性单体，改性SAN树脂。利用接枝技术改善了丁腈橡胶的力学性能2研究内容苯乙烯接枝丁腈橡胶的制备及应用研究乳液法丁腈橡胶接枝苯乙烯的合成与表征SAN树脂的制备NBR-g-St改性SAN树脂的性能研究2.1乳液法丁腈橡胶接枝苯乙烯的合成与表征实验方案丁腈橡胶胶乳乳液聚合接枝StNBR-g-St纯化测其接枝率、接枝效率的影响因素混炼硫化测其力学性能纯化方法：将接枝产物用丙酮浸泡24h加热

6、至60℃，回流4小时后，倒出混合物用离心机分离，在10000转速下离心分离20分钟,用于测接枝率、接枝效率。2.1乳液法丁腈橡胶接枝苯乙烯的合成与表征引发体系对接枝反应的影响St用量对接枝反应的影响反应温度和时间对接枝反应的影响四个影响因素对接枝产物凝胶率的影响接枝聚合物的结构表征乳液法丁腈橡胶接枝苯乙烯的合成与表征不同单体量对接枝共聚物硫化胶的影响接枝聚合物的结构表征红外色谱表征2235cm为丙烯腈的吸收峰是丁腈橡胶的主要特征峰。b为NBR-g-St的红外谱图，与a相比，出了上述丁腈橡胶的特征吸收峰

7、外，还在1640cm处和700cm处分别出现苯环骨架的特征吸收峰和苯环的一元弯曲振动峰。接枝聚合物的结构表征abcNBR和NBR-g-St表面形貌的扫描电镜照片注：a-NBR(GD=0);b-NBR-g-St(GD=7.5%);c-NBR-g-St(GD=14.7%)引发体系对接枝反应的影响接枝率和接枝效率的测算采用重量法测定丁腈橡胶接枝反应的、接枝率（GD）以及接枝效率(GE），以质量百分数表示，计算式为:M2—经离心分离后接枝聚合物的干重M1—称取接枝聚合物物的质量A—接枝后的丁腈橡胶胶含量X—投

8、料的橡胶质量分数Y—投料的单体质量分数引发体系对接枝反应的影响KPS和KPS/SHS引发体系对接枝反应影响KPS/SHS用量对接枝反应的影响KPS与SHS的摩尔比对接枝反应的影响St用量对接枝反应的影响St用量对接枝反应的影响反应温度和时间对接枝反应的影响反应温度对接枝反应的影响反应时间对接枝反应的影响接枝率、接枝效率研究小结对接枝率、接枝效率的研究表明：丁腈橡胶乳液接枝苯乙烯时氧化还原引发体系的接枝率、接枝效率均高于由过硫酸钾组成的单一引发体系。引发剂