国产稀土顺丁橡胶的性能

研究了中国石油锦州石化公司以环烷酸钕和新癸酸钕催化体系生产的3种稀土顺丁橡胶(NdBR)的生胶,混炼胶,硫化胶的冷流、应力-应变、混炼、生热、抗湿滑以及黏弹性等,并与镍系顺丁橡胶(NiBR)进行了对比。结果表明,NdBR不仅混炼行为优于NiBR,而且硫化胶的强伸性能、抗湿滑性能和滚动阻力等都优于后者。用新癸酸钕催化体系所得NdBR的各项性能优于用环烷酸钕体系者。     

以氯代烃为第三组分的稀土定向聚合催化剂——Ⅰ.催化剂配制及性能的研究

讨论了以氮代烃为第三组分的稀土催化剂聚合丁二烯的活性及其状态。发现Cl/Nd摩尔比在2至3的范围内变化,或采用先加入烷基铝和氮代烃再加入钕盐的配料顺序,其催化剂的活性最高。由某些氮代烃在一定条件下组成的催化剂可在较宽的Cl/Nd摩尔比范围内保持均相状态。     

国产稀土顺丁橡胶的基本性能研究

研究了稀土顺丁橡胶(Nd-BR)的基本性能,并与镍系顺丁橡胶和钴系顺丁橡胶进行了对比。结果表明,与镍系顺丁橡胶和钴系顺丁橡胶相比,Nd-BR的相对分子质量和顺式-1,4结构含量较高;混炼胶的结合胶含量高,硫化速度快;拉伸强度和回弹性高,压缩生热低,耐磨性好。与国外Nd-BR相比,国产Nd-BR具有好的综合性能,其中V-305的综合性能最佳。     

相对分子质量及其分布对稀土顺丁橡胶性能的影响

研究了5种不同相对分子质量及其分布的稀土顺丁橡胶(NdBR)的性能。结果表明,NdBR生胶和混炼胶的门尼黏度随相对分子质量的增加而升高;窄相对分子质量分布(多分散指数小于3.00)NdBR的生胶门尼黏度略高于与其相对分子质量相近而分布较宽的NdBR。相对分子质量对NdBR的正硫化时间影响不大,但最小转矩和最大转矩有随相对分子质量的增加而增大之趋势。生胶相对分子质量较低的NdBR,其硫化胶的300%定伸应力和拉伸强度较低,生热值较高,耐磨性能下降,滚动阻力升高。生胶门尼黏度为39~49的NdBR,其硫化胶的综合性能良好。填充适量操作油可以提高硫化胶的物理机械性能。窄相对分子质量分布NdBR硫化胶的300%定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率、回弹性、永久变形、耐磨性以及滚动阻力等都优于相对分子质量相近而分布较宽的NdBR。     

立构嵌段聚丁二烯的研制——Ⅲ.立构两嵌段聚丁二烯的结构与性能

用红外光谱仪和毛细管流变仪考察了不同微观结构,不同嵌段比、不同分子量的两嵌段1,4-1,2-聚丁二烯(1,4-1,2-PB)的结构与性能的关系。结果表明,PB的微观相分离主要取决于聚合物中1,2-PB嵌段的1,2-结构含量、1,2-PB/1,4-PB嵌段比及分子量。呈微观相分离的两嵌段1,4-1,2-PB在DSC-TDA图谱中出现两个玻璃化转变温度,其特性粘数随1,2-PB嵌段的增加出现重大值,且具有较低的冷流性,较好的加工性及较高的屈服强度。     

计算机在优化顺丁橡胶聚合过程中的应用——Ⅰ.水值的最佳控制方法

在顺丁橡胶生产中,以满足聚合活性为目标,当体系内水值发生波动时,采用计算机显示与辅助控制系统可辨认聚合活性变化的原因,从而能够恰当地调整工艺条件,优化聚合过程。     

我国镍系顺丁橡胶聚合过程的工程分析及其改进——Ⅱ.管式组合反应器聚合工艺

在对我国镍系顺丁橡胶现行釜式丁二烯聚合工艺进行动力学分析和工程分析的基础上,提出了三级管式组合反应器聚合工艺的技术改造方案,并对此作了可行性论证。该方案分别选择环管反应器和带刮刀直管反应器作为引发聚合反应器和第二、三级主聚合反应器。经初步设计核算认为,管式聚合工艺过程具有动力学反应学制特性、反应器具有热稳态操作特性。     

窄分子量分布超高顺式稀土顺丁橡胶的合成与性能

制备了不同相对分子质量、窄分子量分布的超高顺式稀土顺丁橡胶,并实现了连续中试工程放大。考察了稀土顺丁橡胶的相对分子质量及其分布、顺式-1,4-结构质量分数等对其加工性能、物理机械性能及动态力学性能的影响。结果表明,制备的稀土顺丁橡胶的数均分子量为1.1×105~3.4×105g/mol,分子量分布小于3.0,顺式-1,4-结构质量分数大于98.0%,甚至可达98.5%以上。当顺式-1,4-结构质量分数大于98.0%时,其加工性能、物理机械性能及动态力学性能优异,并随分子量分布变窄而进一步改善,压缩生热降低,压缩永久变形减小。     

用混合配体稀土催化剂制备窄分子量分布高顺式聚丁二烯

以混合配体磷酸酯钕(简称Nd)/氢化二异丁基铝(简称Al)/二甲基二氯硅烷(简称Cl)催化体系催化丁二烯聚合,该催化剂在n(Al)/n(Nd)为10时即有高活性,所得聚合物具有窄分子量分布(分子量分布指数小于2.0)和高顺式-1,4-结构立构规整性(摩尔分数99%左右)。考察了n(Al)/n(Nd)、n(Cl)/n(Nd)、Cl种类、陈化时间及聚合温度和时间等对聚合的影响,结果表明,催化活性随着n(Al)/n(Nd)和n(Cl)/n(Nd)的增大以及陈化时间的延长而提高,同时聚合物的数均分子量普遍下降,分子量分布变宽;聚合物的顺式-1,4-结构含量基本不受反应条件的影响,均为摩尔分数99%左右,表明所形成的活性中心具有较高的稳定性。     

我国镍系顺丁橡胶聚合过程的工程分析及其改进 Ⅰ.釜式反应器聚合工艺

根据我国镍系顺丁橡胶的生产数据和工艺方案,对釜式丁二烯聚合工艺进行了动力学分析和工程分析。由分析结果推断,镍系催化剂的催化活性具有依温性和依时性两大特性,而釜式反应器的热不穗态操作特性则是过程偏离优化操作的主要根源。     

轮胎胎面用新型橡胶的硫化特性研究

采用LH-Ⅱ硫化仪,研究了具有不同微观结构的轮胎胎面用国产乳聚SBR、BR、日本生产的八种牌号的溶聚SBR和乙烯基PBd及其与NR并用胶的硫化特性。结果表明,乙烯基含量越高,胶料的t_(90)越长,硫化返原性越好,而苯乙烯含量和顺、反式结构的影响较小。对于具有良好抗返原性的BR 1245和溶聚SBR SL 557,当它们与NR并用后,其并用胶抗返原性的改善程度较预计的大。返原性参数R值越小,胶料的抗返原性越好,R=(M_(max)-M_t)/M_(max)。BR1245的300％定伸应力随着硫化温度的提高和硫化时间的延长而明显增加。     

稀土顺丁橡胶BRNd 40和BRNd 60性能对比

考察了稀土顺丁橡胶BRNd 40和BRNd 60的生胶微观结构、加工性能、混炼胶性能及硫化胶性能,并与国外同类产品NdBR-C-277及NdBR-E-371进行了性能对比。结果表明,稀土顺丁橡胶的顺式-1,4-结构质量分数仅提高2%,即有利于缩短特征应力弛豫时间,改善生胶加工性能和在塑炼过程中的抗剪切降解性能。BRNd 60、BRNd 40与NdBR-C-277及NdBR-E-371均具有优良的混炼加工性能,无机填料在橡胶中的分散效果良好,且前二者炭黑结合胶含量更高。适当加宽分子量分布,也有利于改善炭黑在橡胶中的分散性。BRNd 60、BRNd 40与NdBR-C-277及NdBR-E-371的硫化胶均具有优良的力学性能、动态力学性能、低生热、耐屈挠及耐磨性,且BRNd 60硫化胶的综合性能更佳。     

顺式结构对窄分布稀土顺丁橡胶性能的影响

对自制的三个窄分布稀土顺丁橡胶试样进行了结构剖析,研究了其顺式-1,4-结构含量与性能的关系。结果表明,三个试样均为窄分布的顺丁橡胶（分子量分布指数在2.55～2.74）,生胶门尼黏度在45±5,其中顺式-1,4-结构含量较高者略大;均具有较好的焦烧安全性且硫化速率相当,与炭黑结合得较好;均具有较好的物理机械性能、耐热老化性能、耐磨性和回弹性。随着顺式-1,4-结构含量的增加,试样的压缩生热和滚动阻力降低,耐动态疲劳性能略有下降。     

NBR-26/木质素树脂硫化胶的结构与性能

考察了用木质素树脂作填充剂制备的NBR-26/木质素树脂硫化胶的硫化特性、力学性能及结构形态。结果表明,随着木质素树脂用量(50～150质量份)的增加,达到正硫化时对硫化略有延迟作用,但硫化胶仍具有优异的耐热、耐热油老化性能及良好的力学性能。适当控制NBR-26与木质素树脂的共混比可降低基础胶的T_g值,有助于解决NBR-26制品的耐低温性。通过扫描电镜、差示扫描量热及动态粘弹谱表征,NBR-26与木质素树脂之间可达分子级混合,且两组分间存在协同效应。     

立构嵌段聚丁二烯的研制——Ⅱ.1,4-1,2-PB和1,2-1,4-PB的合成

采用高分子设计,以n-BuLi为引发剂,环己烷为溶剂,二哌啶乙烷和二乙基锌分别作调节剂进行丁二烯阴离子聚合。在一定的实验条件下,分别合成了不同嵌段比和不同1,2-结构含量的1,4-1,2-聚丁二烯和1,2-1,4-聚丁二烯,其设计值与实测值一致。     

国产稀土顺丁橡胶结构与性能的研究

对不同门尼粘度的国产稀土顺丁橡胶(NdBR)的微观结构与基本性能进行研究,并与镍系顺丁橡胶(NiBR)进行对比。结果表明:与NiBR相比,NdBR的相对分子质量大、相对分子质量分布指数小、分子链线性程度高;生胶的抗机械降解性能好,冷流性低;混炼胶的硫化速度较快,非牛顿性比较明显;硫化胶的强伸性能、撕裂强度和回弹值较高,耐磨性能好,压缩生热和滚动阻力较低。高门尼粘度的NdBR49的综合性能比低门尼粘度的NdBR46好。     

TiCl4/SiO2负载型催化剂用于丁二烯聚合Ⅲ.聚合物的结构与性能

用以球磨法制备的TiCl4/SiO2负载型催化剂进行丁二烯溶液聚合,考察了聚合条件对聚合物溶解性及结构的影响,测试了聚合物的基本力学性能。结果表明,Ti/Bd、聚合温度、溶剂类型对聚合物的溶解性影响较大。随着聚合温度升高,聚合物的反式-1,4-结构摩尔分数增加,顺式-1,4-结构摩尔分数降低。聚合物生胶具有较高强度和邵尔A型硬度,但扯断伸长率低,其硫化胶具有较好的耐磨性能和回弹性。