锡偶联型充油苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物的结构、性能及应用

在500L聚合装置中,以正丁基锂为引发剂、环己烷为溶剂、四氯化锡为偶联剂,合成了锡偶联型苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物(SIBR),并采用湿法充油技术制备了锡偶联型充油SIBR(Sn-Oil-SIBR),对其结构、性能以及将其作为轮胎胎面胶的性能进行了研究,并与溶聚丁苯橡胶(SSBR)的性能进行了比较。结果表明,Sn-Oil-SIBR的拉伸强度超过17.0MPa,300%定伸应力大于8.5 MPa,扯断伸长率大于450%;玻璃化转变温度为-40～-37℃;0℃时的损耗因子(tanδ)值大于0.3500,60℃时的tanδ值小于0.1200,抗湿滑性和滚动阻力之间的平衡性较好,各项性能指标满足高性能轮胎对胎面胶的要求。与SSBR相比,Sn-Oil-SIBR的混炼行为接近,硫化速率较快,力学性能相当,用作胎面胶时滚动损失较低,抗湿滑性较好。

用四氯化锡为偶联剂的正丁基锂/双四氢糠丙烷体系合成苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物

以正丁基锂为引发剂,环己烷为溶剂,双四氢糠丙烷为结构调节剂,四氯化锡为偶联剂,采用负离子聚合法合成了锡偶联型苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物(SIBR)。通过核磁共振波谱仪、差热分析仪及黏弹谱仪等对聚合产物的微观结构、玻璃化转变温度、力学性能及动态力学性能等进行了分析测试。结果表明,随着双四氢糠丙烷与正丁基锂摩尔比的增大,SIBR中的1,2-聚丁二烯和3,4-聚异戊二烯结构含量明显增加,而1,4-聚丁二烯和1,4-聚异戊二烯结构含量明显减少;侧基含量和玻璃化转变温度均明显升高;0℃的损耗因子明显增大,而60℃的损耗因子均小于0.12;总体上对SIBR硫化胶力学性能的影响不大,SIBR硫化胶的拉伸强度均超过了19 MPa,300%定伸应力大于12 MPa,扯断伸长率大于350%,能够满足高性能轮胎对胎面胶的要求。

锡偶联星形嵌段苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物的制备及表征

采用阴离子聚合法成功制备了锡偶联星形嵌段苯乙烯(St)-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物。通过核磁共振、气相色谱、凝胶渗透色谱、透射电镜、动态力学分析等方法表征材料的结构与性能,并与通用橡胶进行性能对比。结果表明,St含量低于30%时,共聚物趋于无规分布,St含量高于35%时,苯乙烯嵌段结构产生,随着St含量的增加,共聚物侧基结构含量下降;三元共聚中St,Ip,Bd的转化率随总转化率的增加而逐渐增大; St含量较低时,共聚物微观相态均一,随St含量的增大,微观相态产生相分离,损耗峰向高温移动,宽度略有增加;嵌段共聚物的物理力学性能与其他橡胶材料相当,抗湿滑性优于通用胶,滚动阻力小于通用胶,是一种理想的轮胎胎面用橡胶材料。

二乙二醇单乙醚基钡/三异丁基铝/正丁基锂引发体系合成高反式苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物

以二乙二醇单乙醚基钡(简称Ba)/三异丁基铝(简称Al)/正丁基锂(简称Li)为三元引发体系,采用负离子聚合法合成了高反式苯乙烯-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物(SIBR),考察了引发剂组分、单体配比和聚合温度对SIBR微观结构的影响,并研究了Al/Li(摩尔比)和Bd/Ip(质量比)对SIBR结晶行为的影响。结果表明,所制得SIBR的数均分子量为1.60×105,分子量分布指数约为1.5;当Ba/Al/Li为1/4/4时,SIBR中反式结构摩尔分数达到最高,为85.6%;聚合温度和Bd/Ip对反式结构含量的影响不明显;随着Al/Li的增大,SIBR的玻璃化转变温度(Tg)略有降低;当单体配比中Bd含量较高时,SIBR出现冷结晶和熔融现象,随着Bd含量的减少,该现象消失且Tg升高。

锡偶联型充油苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物的合成

以正丁基锂为引发剂、环己烷为溶剂、自制的二元复配调节体系为调节剂、四氯化锡为偶联剂,采用负离子聚合法合成了锡偶联型苯乙烯(St)-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物(SIBR),并用湿法充油技术制备了充油SIBR,研究了调节剂对SIBR三元共聚动力学的影响,考察了单体配比和微嵌段含量对SIBR及充油SIBR性能的影响,并对比了充油SIBR与3种通用胶(溶聚丁苯橡胶2305、乳聚丁苯橡胶1502和1712)的性能。结果表明,在SIBR三元聚合过程中,不添加调节剂时,Bd、Ip、St的聚合速率依次减慢,且St的聚合速率远小于前两者;在添加复配调节剂后,St的聚合速率大幅度提高,并超过Ip的聚合速率;当St/Ip/Bd(质量比)为20/40/40时,SIBR的300%定伸应力和拉伸强度呈现最大值;当St微嵌段质量分数小于1.0%时,充油SIBR具有良好的物理机械性能及优异的动态力学性能;充油SIBR的物理机械性能基本与3种通用胶相当,抗湿滑性优于3种通用胶,且滚动阻力小于3种通用胶。

Ni/γ-Al_(2)O_(3)催化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物加氢

以γ-Al_(2)O_(3)为原料、碳酸铵为沉淀剂,采用沉积-沉淀法制备了Ni/γ-Al_(2)O_(3)催化剂,将其应用于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物催化加氢。通过XRD、TEM、XPS、1HNMR和DSC对催化剂和产物进行了表征。考察了载体种类、Ni理论负载量(以载体质量为基准,下同)、反应条件对SIS加氢反应的影响。结果表明,以γ-Al_(2)O_(3)为载体并负载10%的Ni为催化剂、环己烷为溶剂、反应温度为140℃、反应压力为1MPa、反应时间3.0 h的条件下,催化剂具有最优活性,聚异戊二烯嵌段加氢度达到85%,副反应苯环的加氢度<10%。

镍系催化剂用于苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元无规共聚物的均相加氢

以环烷酸镍(简称Ni)/三异丁基铝(简称Al)为催化体系,对自制的苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元无规共聚物(SIBR)进行加氢反应,确定了加氢反应条件,并对氢化SIBR进行了表征。结果表明,Al/Ni(摩尔比)变化时,SIBR中聚丁二烯链段的1,2-结构比1,4-结构易于加氢,聚异戊二烯链段的3,4-结构比1,4-结构更易加氢;在催化剂用量为2 mg/g、Al/Ni为7、反应温度为60℃、反应压力为4 MPa的条件下,SIBR的最高加氢度可达98%;氢化SIBR的数均分子量和重均分子量均比SIBR略有增大,分子量分布亦略有变宽,但仍呈现窄分布的特点;SIBR中聚丁二烯链段和聚异戊二烯链段均已发生氢化反应,而苯乙烯链段基本不发生氢化反应,说明该催化体系具有较高的催化活性和选择性。

氮官能化多锂引发合成星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物的微观结构和玻璃化转变温度

以六亚甲基亚胺锂(LHMI)与二乙烯基苯(DVB)合成的氮官能化多锂(简称Li)为引发剂,N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)为极性调节剂,环己烷为溶剂,制备了带有氮官能化基团的星形无规苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物(SIBR),用核磁共振法进行了表征,并分析了TMEDA用量、聚合温度、引发剂浓度及DVB/Li(摩尔比)对SIBR微观结构和玻璃化转变温度(Tg)的影响。结果表明,在DVB/LHMI(摩尔比)为0.8的条件下,SIBR中有C—N存在,并且为臂数不等的星形聚合物;随着TMEDA用量的增加和聚合温度的降低,SIBR中非1,4-结构含量增加,Tg提高;在实验范围内引发剂浓度和DVB/Li对SIBR中非1,4-结构含量和其Tg影响不大。

星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯无规共聚物微观结构的控制(英文)

采用多官能度有机锂引发剂一步法合成了星形无规苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物SIBR。结果表明,随着极性调节剂用量的增加,共聚物中1,2-PB,3,4-PI结构含量上升,同时共聚组成更加趋近于单体组成。在聚合过程中,平均官能度的提高对微观结构含量影响不大。

苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚橡胶及其极性调节剂研究进展

苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚橡胶(SIBR)作为一种综合性能良好的新型胎面材料,是未来"绿色轮胎"的发展趋势。在简要论述SIBR的国内外技术研究状况的基础上,着重总结了其以新型极性调节剂为代表的技术研究进展,指出线型长链不对称醚类、烷基四氢呋喃类和二元复合调节体系是目前极性调节剂的发展方向。

极性添加剂存在下铝-镍催化体系的苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物的氢化反应

采用负离子聚合法合成苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物(SIBR),并对其结构进行了表征;研究了结构调节剂N,N,N',N'-四甲基乙二胺(TMEDA)、二乙二醇二甲醚(2 G)和四氢呋喃(THF)作外加添加剂时,对三异丁基铝(简称Al)/环烷酸镍(简称Ni)体系(Al与Ni的摩尔比为5)催化SIBR氢化反应的影响。结果表明,在50℃,苯乙烯质量分数为25%、异戊二烯和丁二烯质量分数为75%(二者质量比为1/1),TMEDA/n-BuLi(摩尔比)为1.5的条件下,可合成相对分子质量在10×104左右、多分数指数小于1.10的SIBR;TMEDA、2 G或THF极性添加剂的加入可使SIBR的氢化反应更加温和、加氢度更能有效调控;在所研究的添加剂用量范围内,3种添加剂对SIBR加氢度的影响程度由大到小依次为TMEDA、2 G、THF。

苯乙烯-丁二烯-丙烯腈-异戊二烯共聚物结合单体含量的~1H-NMR分析

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)经异戊二烯改性后得到的接枝共聚衍生物(ABSI),目前仍属于合成树脂研发的前沿领域,对其链段中结合单体含量的研究对于了解共聚体系的一级结构大有裨益,以氘代氯仿为溶剂,在室温下利用核磁共振氢谱法(~1H-NMR)对ABSI中结合单体含量进行了研究,通过确定图谱中各峰归属并测定积分值,结合特定的计算公式推导出橡胶中结合苯乙烯、丁二烯、丙烯腈和异戊二烯的单体近似摩尔分数,以期为产品研发工艺控制提供参考数据。

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/橡胶粉/碳九石油树脂复合改性高黏沥青的黏附性

为了改善高黏改性沥青与集料之间的黏附性,制备了基于碳九石油树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和橡胶粉的高黏改性沥青(HVAM-2),采用滴定法测定了其与集料之间的接触角并计算出黏附功。通过冻融劈裂试验、浸水飞散试验和汉堡车辙试验进一步验证了HVAM-2混合料的黏附性。结果表明,碳九石油树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和橡胶粉三种材料在沥青中形成的网格结构能够大幅度提高沥青的黏附性,有效改善沥青与集料之间的黏接能力;相比于基质沥青,HVAM-2的黏附功提高了72.9%,且HVAM-2沥青混合料具有良好的水稳定性。

中国合成橡胶工业协会2012年丁二烯／异戊二烯、丁二烯橡胶／苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）生产技术交流研讨会在乌鲁木齐召开

中国合成橡胶工业协会2012年丁二烯／异戊二烯、丁二烯橡胶／SBS生产技术交流研讨会于7月9—11日在新疆乌鲁木齐召开。会议由中国合成橡胶工业协会组织，中国石油独山子石化公司承办。来自全国丁二烯、异戊二烯、丁二烯橡胶、SBS生产企业与研究单位的110名代表参加了本次会议。中国合成橡胶工业协会周文荣副秘书长向与会代表介绍了协会的工作情况以及2012年丁二烯橡胶的生产、消费及发展状况，丁二烯行业的生产、建设以及市场状况，并展望了丁二烯、丁二烯橡胶及SBS的发展前景。大庆石化公司、锦州石化公司、吉林石化公司、兰州石化公司、齐鲁石化公司、燕山石化公司、茂名石化公司、高桥石化公司、独山子石化公司、上海赛科石油化工有限责任公司等24个单位参会代表分别介绍了本企业丁二烯、丁二烯橡胶生产、科研、经营及开车运行情况。

以双四氢糠丙烷为极性调节剂的苯乙烯/异戊二烯/丁二烯三元共聚动力学

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,双四氢糠丙烷(DTHFP)为极性调节剂,环己烷为溶剂,采用负离子聚合法合成了线型苯乙烯(St)-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物,考察了三元共聚合总反应速率的影响因素,研究了三元共聚合反应动力学,并与传统极性调节剂四氢呋喃(THF)体系进行了比较。结果表明,在单体质量分数为12%,St/Ip/Bd(质量比)为20/40/40,设计单臂相对分子质量为10×104的条件下,随着聚合反应温度的升高或DTHFP/n-BuLi(摩尔比)的增加,总转化率和总反应速率逐渐增大,聚合反应的假一级表观增长反应速率常数增大;表观增长反应活化能和频率因子均随DTHFP/n-BuLi值的增加而减小;DTHFP在用量较小的情况下与较大THF用量的效果相当,促进聚合反应速率的能力明显高于THF。

以2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷为极性调节剂合成苯乙烯/异戊二烯/丁二烯聚合动力学

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷(DMOP)为极性调节剂,采用阴离子聚合法合成苯乙烯(St)-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物(SIBR),研究了不同DMOP/n-BuLi(摩尔比)和不同反应温度条件下的三元共聚合反应动力学及共聚物的微观结构,并与极性调节剂四氢呋喃(THF)进行了比较。结果表明,在单体质量分数为12%,St/Ip/Bd(质量比)为22/38/40,设计单臂相对分子质量为12×10~4的条件下,3种单体的聚合反应速率与单体浓度之间呈线性关系,随着DMOP/n-BuLi(摩尔比)的增大或聚合反应温度的升高,各单体聚合反应速率逐渐增大,聚合反应的假一级表观增长反应速率常数增大;当DMOP/n-BuLi为1.0时,3种单体St,Ip,Bd的Ea″分别为71.868 kJ/mol,53.553 kJ/mol,71.403 kJ/mol,频率因子分别为6.61×10^(10)min^(-1),5.68×10~7min^(-1),7.88×10^(10)min^(-1);随着DMOP与nBuLi摩尔比的增大或聚合反应温度的降低,共聚物中总1,2-结构含量和Ip3,4含量明显增加,而Bd1,4和Ip1,4结构含量明显减少;DMOP在用量较小的情况下其效果优于较大THF用量的情况,促进聚合反应速率的能力明显高于THF。

苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物及其接枝马来酸酐增韧聚苯乙烯/纳米碳酸钙复合材料

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,通过单螺杆挤出机熔融挤出,制备了苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯接枝马来酸酐(SIS-MAH),研究了SIS及SIS-MAH对聚苯乙烯(PS)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料物理、力学性能的影响,对其结构进行了表征。结果表明,MAH的用量宜为SIS质量分数的3%,DCP的用量应小于MAH质量分数的0.3%;当1份nano-CaCO3加入到PS/SIS(质量比100/2)复合材料中,SIS与nano-CaCO3产生协同增韧效应,复合材料的无缺口冲击强度可提高到9.83 kJ/m2,但其缺口敏感性增大;SIS-MAH较SIS对PS/nano-CaCO3复合材料具有更好的增韧效果,接枝率为3.08%的SIS-MAH改性PS/CaCO3复合材料(质量比100/5/6)的无缺口冲击强度可提高到11.69 kJ/m2;当SIS用量为6份时,SIS改性复合材料不发生弯曲断裂;当SIS-MAH用量为2份时,SIS-MAH改性复合材料不发生弯曲断裂。

红外光谱法测定苯乙烯-异戊二烯共聚物中苯乙烯单元含量

采用热压膜的方式对样品进行前处理,通过建立吸光度比值(AS/AI)和苯乙烯单元含量之间的工作曲线,建立苯乙烯-异戊二烯共聚物中聚合苯乙烯单元含量的快速检测方法.在苯乙烯单元含量15%—41%之间,建立的工作曲线线性关系良好,相关系数为0.9991,并与核磁共振法的测定结果进行比较,结果表明,该方法准确性高、分析速度快、操作方便,适合于苯乙烯-异戊二烯共聚物中苯乙烯单元含量的快速分析.

以聚(异戊二烯-苯乙烯)嵌段共聚物为“接枝剂”活性碳正离子聚合制备星形支化丁基橡胶(英文)

通过活性负离子聚合制备的聚(异戊二烯-苯乙烯)嵌段共聚物作为"接枝剂",在2-氯-2,4,4-三甲基戊烷/TiCl4/质子捕捉剂的引发剂体系中,通过活性碳正离子聚合制备了星形支化丁基橡胶。结果表明,聚(异戊二烯-苯乙烯)嵌段共聚物的接枝效果明显,所得聚合物的空间排斥色谱图呈现明显的双峰,相对分子质量分布加宽;

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的相容及Mullins效应研究

采用动态硫化方法制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),以氯化聚乙烯(CPE)为相容剂改善其界面相容性,研究CPE用量对TPV物理性能、Mullins效应和微观结构的影响。结果表明:CPE可显著改善ABS/NBR TPV的界面相容性,当CPE用量为6份时,TPV的综合性能较好;TPV在单轴循环拉伸过程中存在明显的Mullins效应,在相同的拉伸比下,TPV的最大应力、内耗能和损耗因子在第1次加载-卸载循环中最大,在第2次循环拉伸时显著下降,但随后下降幅度减小;与未相容TPV相比,相容TPV具有较高的瞬时残余形变、应力软化因子和损耗因子。扫描电子显微镜分析结果表明,相容TPV的断面较为平整,NBR硫化胶粒子均匀分散在TPV的表面。