線形及星形釹系氯醚橡膠的合成研究.pdf

1、氯醚橡膠除兼具其他合成橡膠如丁腈橡膠、氯丁橡膠等的優(yōu)異性能以外，還具有獨特的半導電性能，該性能使得氯醚橡膠作為膠輥橡膠部件廣泛應(yīng)用于打印機、復印機等辦公自動化用品，因此合成新型高性能氯醚橡膠備受關(guān)注。本論文采用二-（2-乙基己基）磷酸酯釹鹽Nd(P204)3(簡稱Nd)、三異丁基鋁Al(i-Bu)3（簡稱Al）和水(H2O)組成的三元稀土催化體系(Nd/Al/H2O)，研究了環(huán)氧氯丙烷均聚合及環(huán)氧氯丙烷/環(huán)氧乙烷共聚合，成功合成了一系列

2、新型的線形、星形環(huán)氧氯丙烷均聚物及環(huán)氧氯丙烷/環(huán)氧乙烷共聚物，豐富拓寬了氯醚橡膠的品種和性能。
　　采用Nd/Al/H2O三元稀土催化體系，在甲苯溶液中研究了其催化環(huán)氧氯丙烷(簡稱ECH)均聚合的規(guī)律，成功合成了線形及星形環(huán)氧氯丙烷均聚物。詳細考察了[Al]/[Nd]比、單體用量等對ECH均聚物分子量、分子量分布及熱力學性能的影響;同時考察了偶聯(lián)劑種類及用量對星形ECH聚合物的分子量及熱力學性能的影響。結(jié)果表明:只有當[Al]/[

3、Nd]＞4∶1，Nd/Al/H2O催化ECH聚合才具有催化活性，并且隨著[Al]/[Nd]比變大，聚合活性逐漸提高，轉(zhuǎn)化率呈現(xiàn)線性增長;通過調(diào)節(jié)[Al]/[Nd]比、水的形態(tài)、單體用量可以實現(xiàn)對ECH聚合物分子量的調(diào)控;在Nd/Al/H2O催化下采用乙二醇二縮水甘油醚（簡稱EGDE）、p-(2，3-環(huán)氧丙氧基)-N，N-二（2，3-環(huán)氧丙基）苯胺（簡稱TGAP）兩種偶聯(lián)劑均可以合成星形ECH聚合物;通過改變偶聯(lián)劑種類、偶聯(lián)劑用量可以實現(xiàn)

4、合成不同臂數(shù)的星形ECH聚合物;偶聯(lián)劑的引入對星形聚合物的Tg及熱分解性能影響較小。
　　在ECH均聚合的研究基礎(chǔ)上，在甲苯溶液中研究了Nd/Al/H2O催化ECH/環(huán)氧乙烷(簡寫EO)共聚合的催化性能。系統(tǒng)考察了催化劑組成配比、單體配比、水的用量、溶劑種類及用量等對共聚物的轉(zhuǎn)化率、分子量及分布、組分含量及熱性能等的影響規(guī)律;同時考察了偶聯(lián)劑用量及水的形態(tài)對星形ECH/EO共聚物合成的影響并對其性能進行表征。結(jié)果表明:當[Al]/

5、[Nd]比大于5∶1時，Nd/Al/H2O催化ECH/EO共聚合反應(yīng)才具有催化活性;聚合轉(zhuǎn)化率與[Al]/[Nd]比呈拋物線型關(guān)系，當[Al]/[Nd]=30∶1時活性最高;通過改變[Al]/[Nd]比，可以實現(xiàn)ECH/EO共聚物分子量的調(diào)控;第三組分水的存在是必要的，用量的變化對聚合物結(jié)構(gòu)影響不大，當[H2O]/[Nd]=7.2∶1時活性最高;當[Nd]∶[Al]∶[H2O]=1∶35∶3.6時，改變ECH/EO的用量，可實現(xiàn)ECH組