多级连续搅拌反应器中丁二烯-苯乙烯负离子溶液聚合动力学

采用多级串联连续溶液聚合工艺,以n-BuLi为引发剂,四氢呋喃（THF）为结构调节剂,环己烷为溶剂,研究了不同平均停留时间、不同n-BuLi浓度以及聚合温度等反应条件对丁二烯（Bd）-苯乙烯（St）连续溶液共聚合反应动力学的影响。结果表明：在THF/[n-BuLi]（摩尔比）为30、Bd/St（质量比）为7/3、聚合温度为80℃的条件下,多级串联连续溶液共聚合反应过程中Bd和St共聚合反应速率对[n-BuLi]呈近一次方关系,对单体浓度呈一次方关系;Bd的反应活化能为40.15kJ/mol,St的反应活化能为36.75kJ/mol。在上述同样的条件下而聚合温度为50-90℃时,Bd和St共聚合反应的竞聚率随温度的增加逐渐趋同。

负离子溶液聚合法高苯乙烯橡胶的合成及其性能

以环己烷为溶剂、苯乙烯和丁二烯为单体、n-BuLi为引发剂、二乙二醇二甲醚（2 G）为结构调节剂,通过活性负离子溶液聚合合成了高苯乙烯橡胶,研究了引发剂种类、聚合温度、2 G/n-BuLi（摩尔比）、苯乙烯/丁二烯（质量比）、相对分子质量及其分布对共聚橡胶力学性能的影响。结果表明,当苯乙烯/丁二烯为60/40、2 G/n-BuLi为1.0时,在（65±2）℃下可聚合得到力学性能较好的高苯乙烯橡胶,其数均分子量为15×104~20×104、分子量分布为1.40左右。

丁苯嵌段共聚物的合成

以环己烷为溶剂、苯乙烯(St)和丁二烯(Bd)为单体、正丁基锂(n-BuLi)为引发剂、四氢呋喃(THF)为结构调节剂,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为偶合剂,通过活性负离子溶液聚合得到了丁苯嵌段共聚物。研究了杂质对阴离子聚合的影响,苯乙烯转化率、温度与聚合时间的关系,丁二烯转化率与聚合时间的关系,丁二烯、苯乙烯共聚时转化率与聚合时间的关系,单体比及偶合工艺条件的确定,"游离"聚苯乙烯(PS)、"游离"丁苯共聚物对冲击强度的影响。结果表明,总单体比(St/Bd)为72/28～76/24(质量比)、无规段单体比(St/Bd*)为55/45～62/38(质量比)、THF为单体总质量的0.6%～1.0%时,在(75±5)℃下聚合,(85±5)℃下偶合可得到力学性能较好的丁苯嵌段共聚物,Mw=2.493×105,Mn=8.99×104,相对分子质量分布为2.77。

无规溶聚戊苯橡胶的合成及其阻尼性能

以环己烷为溶剂,正丁基锂(简称Li)为引发剂,四氢呋喃(THF)为结构调节剂,四氯化锡为偶联剂,采用负离子溶液聚合法制备了不同微观结构的无规溶聚戊苯橡胶(SSIR),并对其结构和性能进行了表征。结果表明,调节剂的用量、苯乙烯含量以及相对分子质量对SSIR的结构和性能有明显影响,随着THF/Li(摩尔比)的增大,SSIR的3,4-异戊二烯(Ip)结构含量明显增大,而1,2-Ip结构含量略有增加;SSIR的玻璃化转变温度、损耗因子随烯类侧基含量的增大和苯乙烯含量的增大而增大;SSIR分子链段中的烯类侧基质量分数为32.2%、苯乙烯质量分数为32.1%时,最大损耗因子可达1.10,与溶聚丁苯橡胶相比,所合成的SSIR具有良好的力学性能和更好的阻尼性能。

合成丁苯嵌段共聚物的影响因素

采用负离子溶液聚合方法制备了丁苯嵌段共聚物 ,研究了引发剂、活化剂、偶合剂、终止剂对聚合产物性能的影响。

偶联法高苯乙烯橡胶的合成

以环己烷为溶剂、苯乙烯和丁二烯为单体、正丁基锂（n-BuLi）为引发剂、四氢呋喃（THF）为结构调节剂,通过活性负离子溶液聚合及偶联合成了高苯乙烯橡胶。研究了聚合温度、苯乙烯/丁二烯（质量比）、相对分子质量、n（THF）/n（n-BuLi）、丁二烯封端对高苯乙烯橡胶力学性能的影响及n（THF）/n（n-BuLi）对偶合效率的影响。结果表明,当苯乙烯/丁二烯质量比为60/40、THF/n-BuLi物质的量比相对为1.0~1.5时,在（63±3）℃下聚合,（75±5）℃下偶合可得到力学性能较好的高苯乙烯橡胶,其数均相对分子质量为（15~20）×104,相对分子质量分布为2.0~2.3。

星形杂臂异戊二烯-苯乙烯/丁二烯共聚物对丁苯橡胶/天然橡胶共混胶性能的影响

采用负离子溶液聚合法,以二乙烯基苯为结构调节剂,异戊二烯、苯乙烯和丁二烯为共聚单体,合成了星形杂臂异戊二烯-苯乙烯/丁二烯共聚物(S-ISBR)及线型异戊二烯-苯乙烯/丁二烯共聚物(L-ISBR),并考察了二者对丁苯橡胶/天然橡胶共混胶性能的影响。结果表明,对于加入L-ISBR或S-ISBR改性的共混胶,不同异戊二烯段数均相对分子质量对SBR/NR共混胶的物理机械性能影响相差不大。L-ISBR可使共混胶的门尼黏度及永久变形明显增加。对于S-ISBR,随着3,4-聚异戊二烯结构含量的增加,混炼胶的门尼黏度、100%定伸应力及300%定伸应力、拉伸强度及撕裂强度均加强。S-ISBR及L-ISBR的加入可有效延长混炼胶的焦烧时间,缩短混炼胶的正硫化时间,提高硫化效率。当S-ISBR中的3,4-聚异戊二烯结构的质量分数为12.6%时,其加入可降低丁苯橡胶/天然橡胶共混胶滚动阻力,同时提高其抗湿滑性能。