苯乙烯无规均匀分布的中乙烯基溶聚丁苯橡胶的合成及性能.pdf

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1、实验合CH成IN橡A胶工SY业NT，2H0E1T5IC—07R—U1B5B，3E8R(4)I：N26D8US～T2R73Y苯乙烯无规均匀分布的中乙烯基溶聚丁苯橡胶的合成及性能张颖h，王浩，郑蕊，王萌，刘华华h，赵素合仆，张兴英h(1．北京化工大学a．北京市新型高分子材料制备与成型加工重点实验室；b．有机无机复合材料国家重点实验室，北京100029；2．青岛伊科思新材料股份有限公司，山东青岛266604)摘要：采用负离子活性聚合法，用四氢呋喃一叔丁基氧钾二元调节体系合成了苯乙烯无规均匀分布的中乙烯基溶聚丁苯橡胶(SSBR)，考察了调节体系对苯乙烯无规分布

2、的均匀性、1，2一结构含量、聚合速率以及产物物理机械性能和动态力学性能的影响。结果表明，叔丁基氧钾对苯乙烯无规分布的均匀性起主要调节作用，四氢呋喃对1，2一结构含量起主要调节作用；增加四氢呋喃和叔丁基氧钾的用量则聚合速率加快；与常规SSBR相比，所合成苯乙烯无规均匀分布的中乙烯基SSBR的综合性能更好。关键词：溶聚丁苯橡胶；二元调节体系；苯乙烯无规均匀分布；反应动力学；物理机械性能；动态力学性能中图分类号：TQ333．1文献标志码：A文章编号：1000—1255(2015)04—0268—06目前在利用负离子活性聚合技术制备高性能以期能合成出苯乙烯在大

3、分子中呈无规(无微嵌的溶聚丁苯橡胶(SSBR)时，通常采用偶联反应或段)均匀分布的中乙烯基SSBR，并详细研究增大分子量来降低硫化胶单位体积内的“自由末THF—t—BuOK二元调节剂用量对SSBR中苯乙端”数量，从而达到降低滚动阻力的目的；通过增烯的无规分布均匀性、乙烯基含量、聚合速率及产加大分子链中1，2一结构的含量，可在降低滚动物物理机械性能和动态力学性能的影响。阻力的同时改善硫化胶的抗湿滑性能¨。为此多采用加入极性调节剂的方法，以在增加1，2一l实验部分结构含量的同时实现无规共聚。这种方法存在的1．1原材料问题是极性调节剂往往只能部分提高苯乙烯的

4、竞正丁基锂，1．6mol／L的环己烷溶液，江西赣聚率，此时丁二烯的竞聚率仍大于苯乙烯[在四锋锂业股份有限公司产品，使用前用精制过的环氢呋喃(THF)用量为正丁基锂的40倍时，丁二烯己烷稀释至(0．80±0．05)mol／L，在氮气保护下的竞聚率为1．5而苯乙烯为0．2]，以致在反应密封低温保存；环己烷，工业级，辽宁裕丰化工公初期形成的分子链中丁二烯单元含量较高，而后司产品，使用前用5A分子筛浸泡2周后压人钠期则是苯乙烯单元的含量高，即苯乙烯单元在大丝脱去微量水，在高纯氮气保护下密闭保存，用前分子链中的分布呈现一端少而另一端密集的状经高纯氮气吹扫15mi

5、m；丁二烯，工业级，中国石况，这在一定程度上影响了橡胶的性能。另一种化北京燕山石化公司产品；苯乙烯，分析纯，天津改善苯乙烯分布均匀性的方法是以叔丁氧基钾福晨化学试剂有限公司产品，用氢化钙浸泡1周(t—BuOK)为无规化剂合成苯乙烯无规均匀分布后经减压蒸馏在氮气保护下密封低温保存；THF，的SSBR，但在此前的研究中其一般用于低乙烯基分析纯，百灵威科技股份有限公司产品，在萘钠络含量的情况下。鉴于采用THF和t—BuOK合物存在下常压蒸馏，收集中间馏分，氮气保护下共同调节合成SSBR的研究较少，因此本工作以此为切入点，采用负离子活性聚合法，分别以THF收稿

6、日期：2014—05—19；修订日期：2015—03—24。和t—BuOK为1，2一结构的调节剂及无规化剂，作者简介：张颖(1988～)，女，河北保定人，硕士研究生。第4期张颖等．苯乙烯无规均匀分布的中乙烯基溶聚丁苯橡胶的合成及性能·269．密封低温保存；t—BuOK，1．0mol／L的THF溶液，型橡胶硬度计按照GB／T531．1—2o08测定试样北京伊诺凯科技有限公司产品，常温避光保存。的硬度。环保芳烃油(牌号Vivatee700)，宁波汉圣化工有物理机械性能硫化胶的拉伸强度和撕裂强限公司产品；炭黑N234，天津海豚橡胶集团有限公度(直角)分别按照

7、GB／T528-2009和GB／T司产品；其他配合剂均为橡胶工业常用市售原料。529-2008测定。1．2实验方法压缩疲劳生热用上海橡胶机械厂生产的SSBR的合成分别采用250mL聚合瓶和YS一25型压缩疲劳实验机按照GB／T1687—2L反应釜进行实验。净化后的聚合装置在高纯1993测试试样的压缩疲劳生热。氮气保护下按配方依次加入计量的环己烷、丁二磨耗性能用江都市明珠实验机械厂生产的烯、苯乙烯和THF，聚合液经破杂后按配方加入计MZ一4061型阿克隆磨耗试验机按照GB／T量的t—BuOK和正丁基锂于50℃开始聚合，反1689-1988测定试样的磨耗性

8、能。应4h后加入终止剂终止反应。回弹性能用江都市明珠试验机械厂生产的基本配方SSBR100份(