液體聚異戊二烯的合成工藝與應(yīng)用研究.pdf

1、液體聚異戊二烯(LIR)是一種新型的反應(yīng)性增塑劑，主要應(yīng)用于天然橡膠(NR)、順丁橡膠(BR)等非極性橡膠。由于可以參與硫化，從而彌補(bǔ)小分子加工油類易揮發(fā)、有污染的缺點(diǎn)，因此可在不降低膠料的綜合使用性能基礎(chǔ)上，達(dá)到提高混煉膠的加工流動(dòng)性、降低加工能耗、改善填料的分散效果等。目前，LIR在日本等一些國(guó)家已經(jīng)廣泛于橡膠加工業(yè)，而我國(guó)在這方面的研究和生產(chǎn)明顯不足，本論文正是沿這一需求開(kāi)展工作，深入研究LIR的合成工藝及其在乳聚丁苯橡膠(ESB

2、R)、天然橡膠/乳聚丁苯橡膠(NR/ESBR)中的加工應(yīng)用。
　　 本論文第一部分通過(guò)剖析日本LIR-50產(chǎn)品的相對(duì)分子質(zhì)量及微觀結(jié)構(gòu)，確定了制備LIR的基本分子結(jié)構(gòu)參數(shù)。采用陰離子活性聚合，系統(tǒng)的研究了LIR相對(duì)分子質(zhì)量及微觀結(jié)構(gòu)的控制、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、聚合液混合及后處理工藝，并為后續(xù)加工應(yīng)用研究準(zhǔn)備了不同分子結(jié)構(gòu)參數(shù)的LIR。研究表明:用丁基鋰對(duì)工業(yè)級(jí)己烷、異戊二烯進(jìn)行“二次殺雜”，通過(guò)控制適當(dāng)?shù)臍㈦s等當(dāng)點(diǎn)，可有效的去除反應(yīng)體系

3、中的雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量聚合，合成出相對(duì)分子質(zhì)量為3萬(wàn)、5萬(wàn)、7萬(wàn)，順1，4-結(jié)構(gòu)66-71％，反1，4-結(jié)構(gòu)22-26％，3，4-結(jié)構(gòu)6-9％的LIR;聚合速率隨單體濃度加大及反應(yīng)初始溫度升高而增大，反應(yīng)前期放熱也隨之增多，單體濃度30％，反應(yīng)溫度50℃時(shí)，完成聚合反應(yīng)需2h;所合成7批相對(duì)分子量約5萬(wàn)產(chǎn)品混合后，混合產(chǎn)物相對(duì)分子量及結(jié)構(gòu)與日本LIR-50產(chǎn)品指標(biāo)相當(dāng);聚合液經(jīng)多步干燥后，溶劑含量低于1％時(shí)可進(jìn)行應(yīng)用研究。
　　 本

4、論文第二部分內(nèi)容為研究自制LIR(ZLIR)對(duì)ESBR和NR/ESBR共混膠綜合性能的影響，與芳烴油及日本LIR-50進(jìn)行對(duì)比，并嘗試用ZLIR等量替代部分NR的可能性。結(jié)果表明， ZLIR是一種反應(yīng)性增塑劑，相對(duì)分子質(zhì)量3萬(wàn)-7萬(wàn)均可參與硫化，分子量越低，增塑效果越好;LIR對(duì)ESBR膠料的增塑效果優(yōu)于芳烴油，且可以改善膠料中的炭黑分散性和耐磨性，提高抗?jié)窕阅?，降低滾動(dòng)阻力，對(duì)其它性能影響不大;三種相對(duì)分子質(zhì)量（3，5，7萬(wàn)）ZLI

5、R對(duì)ESBR膠料的物機(jī)、耐老化和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能相差不大，相對(duì)分子質(zhì)量為5萬(wàn)的ZLIR(ZLIR-50)更優(yōu)些，且與日本LIR-50的影響基本相近。
　　 與芳烴油增塑膠料比，ZLIR-50增塑NR/ESBR膠料的炭黑分散性、抗?jié)窕院偷蜐L動(dòng)阻力特性明顯改善，耐磨性略差;ZLIR-50等量替代NR/ESBR膠料中5～10phr NR時(shí)，膠料在保持原膠物機(jī)及耐老化性能的基礎(chǔ)上，還具有良好的增塑效果，使共混膠料的加工和應(yīng)用性能達(dá)到綜合平