星形SIBR共聚物结构与性能的关系研究

北京化工研究院燕山分院以环己烷为溶剂,苯乙烯(St)、丁二烯(Bd)以及异戊二烯(Ip)为单体,正丁基锂为引发剂,采用负离子聚合法合成了集成橡胶——星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物(SIBR),考察了星形SIBR的相对分子质量、侧基含量、嵌段比(即Ip的均聚物链段与     

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。     

不同单体比的无规星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶的性能

以正丁基锂为引发剂、四氢呋喃为结构调节剂、环己烷为溶剂、四氯化锡为偶联剂,采用负离子溶液聚合法合成了不同苯乙烯(St)/异戊二烯(Ip)/丁二烯(Bd)(质量比)的无规星形St-Ip-Bd橡胶(SIBR); 考察了不同单体比对SIBR性能的影响,并与国产溶聚丁苯橡胶(SSBR)1204进行了对比。结果表明,不同单体比的SIBR混炼胶的加工性、挤出外观均优于SSBR 1204,硫化速率快于SSBR 1204; 在本实验条件下,不同单体比的SIBR试样之间在混炼性能上没有明显区别,而硫化胶的力学性能和动态力学性能之间有一定差别; SIBR的抗湿滑性能优于SSBR 1204,而滚动阻力相近。     

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...     

氮官能化多锂引发丁二烯/异戊二烯/苯乙烯聚合动力学

以自制氮官能化多锂(以下简称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,对苯乙烯(St)、异戊二烯(Ip)、丁二烯(Bd)进行负离子聚合,合成了星形集成橡胶丁二烯-异戊二烯-苯乙烯三元共聚物(SIBR),研究了不同TMEDA/Li(摩尔比)下SIBR的聚合反应动力学。结果表明,在三元共聚合反应中,3种单体的反应速率与其各自浓度均符合一级动力学关系;在SIBR的合成体系中,随着TMEDA/Li的增大,Bd的反应速率常数先升高后降低,St的反应速率常数逐渐增加,Ip的反应速率常数逐渐降低;当TMEDA/Li为1·0、二乙烯基苯(DVB)/Li(摩尔比)为0·8、引发剂浓度为7·69×10-4mol/L时,单体Bd,Ip,St的表观增长反应活化能分别为31·59,47·64,31·76kJ/mol,链增长频率因子分别为1·02×104,1·09×106,5·27×103min-1。     

苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶接枝苯乙烯聚合动力学

以自制的4种苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)为增韧组分,采用本体聚合工艺,以过氧化苯甲酰为引发剂进行苯乙烯接枝聚合以制备高抗冲聚苯乙烯,考察了用量、相对分子质量及分子链结构不同的SIBR对苯乙烯聚合速率的影响,并比较了用不同橡胶改性聚苯乙烯时的聚合动力学行为。结果表明,SIBR的用量越大聚合速率越小,相对分子质量越大则聚合速率越大;按SIBR分子链序列结构的不同聚合速率还呈现出从大到小依次为线型嵌段SIBR、线型无规SIBR、星形嵌段SIBR及星形无规SIBR的规律。用不同橡胶增韧聚苯乙烯时的聚合速率从大到小依次为SIBR、丁苯橡胶及顺丁橡胶。苯乙烯的表观接枝率随着SIBR用量或其相对分子质量的增大而减小,且远大于使用顺丁橡胶。     

3种星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物的结构与性能

以多官能度锂(简称Li)为引发剂,在不同条件下合成了3种星形苯乙烯(St)-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物,分析了共聚物的结构。结果表明,两次投料法的产物为两嵌段共聚物,低R[四氢呋喃(THF)与Li的摩尔比]值合成的聚异戊二烯(PI)链段的玻璃化转变温度(Tg)为-58.3℃,1,4-结构为83.8%;高R值合成的无规共聚段的Tg为-36.2℃。低R值一次投料法产物为多嵌段共聚物,-69℃为Bd-Ip无规共聚段的Tg,1,4-结构含量高;22.7℃为Ip-St共聚段的Tg,含摩尔分数为6.6%的PS嵌段。高R值一次投料法的产物为三元无规共聚物,1,4-结构含量低,只有1个Tg,为-28.9℃。     

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

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;高分子链可能存在支化现象.     

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。     

用不对称醚作调节剂合成苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶的反应动力学

以苯乙烯(St)、异戊二烯(Ip)和丁二烯(Bd)为单体,正丁基锂(n-BuLi)为引发荆,乙基乙二醇叔丁基醚(BET)为结构调节剂,合成了线型无规结构的苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR),进行了聚合反应动力学研究,并与以四氢呋喃(THF)为结构调节剂的体系进行了比较.结果表明,BET的加入提高了聚合反应速率;随反应温度的升高和BET/n-BuLi(摩尔比)的增大,聚合反应速率加快,尤其是St的反应速率提高显著;BET调节聚合速率的能力明显高于THF.     

SIBR与NR/SSBR共混物结构与性能的比较

用透射电镜、扫描电镜、动态粘弹谱仪等研究了星形两嵌段SIBR、星形无规SIBR的相态结构、静态力学性能、磨耗性能、动态生热性能及动态粘弹性能,并与40/60（质量比）的NR/SSBR共混物进行了对比。结果表明,星形两嵌段SIBR呈宏观均相、微观分相的特点,其力学和磨耗性能都优于其他两种胶料,而且动态压缩生热也较低,对冰雪、润滑路面的抓着性好,其性能更接近对高性能轮胎胎面胶全面的性能要求。     

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。     

不同牌号丁苯橡胶的结构与性能对比

对不同牌号丁苯橡胶的微观结构、分子量及其分布、硫化胶的物理机械性能、混炼胶的硫化特性、压缩永久变形及动态力学性能进行了对比.结果表明,溶聚丁苯橡胶(SSBR)与乳聚丁苯橡胶(ESBR)的乙烯基、反式-1,4-结构及顺式-1,4-结构含量差别较大.SSBR的相对分子质量更高,分子量分布更窄,硫化速率更快,耐磨性能、抗湿滑...     

Synthesis and mechanical properties of high impact polystyrene with in situ bulk polymerization toughened by one‐pot Nd‐based styrene–isoprene–butadiene terpolymer rubber

High impact polystyrene (HIPS) resins were obtained with in situ bulk polymerization toughened by styrene–isoprene–butadiene terpolymer rubber (SIBR). SIBR prepolymer was prepared through selective polymerization of styrene (St), isoprene (Ip), and butadiene (Bd) in St with [Nd]/[Al]/[Cl] catalyst. Nd‐based catalyst exhibited more favorable activity toward conjugated diene other than St, resulting in St solution of random SIBR with high cis‐1,4 stereoregularity and low St content, which was directly exposed to the free radical polymerization of St to generate HIPS. Effect of toughened rubber and the initiators [difunctional (D2) and trifunctional (T3)] were examined to attain HIPS possessing mechanical properties as follow: impact strength, 0.9–24.8 kJ/m²; tensile strength, 16.0–27.5 MPa; and elongation at break, 7.4–107.0%. Increasing SIBR matrix in HIPS improved the impact strength and decreased tensile strength. The fracture surface morphologies of HIPS specimens were studied by notched impact tests and scanning electron microscopy (SEM), illustrating that the incremental SIBR matrix presented synergistic toughening effect of crazing to enhance the ductile fracture behavior. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 43979.     

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。     

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。     

宽温域阻尼材料用嵌段溶聚丁苯橡胶的合成与性能

以苯乙烯和丁二烯为单体、正丁基锂为引发剂、2,2-二(四氢呋喃)丙烷为调节剂、环己烷为溶剂,采用活性负离子聚合技术设计并合成出两段组成及比例不同的嵌段型溶聚丁苯橡胶（SSBR）,使用核磁共振波谱仪和凝胶渗透色谱仪表征其微观结构、化学组成和分子量及其分布,并采用橡胶拉力机和动态机械分析仪分别对嵌段SSBR硫化胶的力学性能和动态力学性能进行测试。结果表明,嵌段SSBR分子结构满足设计要求;嵌段SSBR硫化胶具有较好的力学性能和动态力学性能;嵌段SSBR的软段与硬段的质量比越高,有效阻尼温域越宽;当软段为结合苯乙烯含量更低的链段,嵌段SSBR有效阻尼温域进一步拓宽;当嵌段SSBR两段结合苯乙烯结构单元质量分数分别为15%和50%且二者质量比为7/3时,损耗因子不小于0.3时的温域超过53 ℃。     

聚稳丁腈橡胶的小试合成

以丁二烯(Bd)和丙烯腈(AN)为单体,防老剂NAPM为反应型防老剂,过氧化氢二异丙苯(DBHP)为引发剂,松香酸皂(ROSIN)为乳化剂,β-萘磺酸钠甲醛缩合物(NF)为助乳化剂,叔十二碳硫醇(TDM)为相对分子质量调节剂,进行了聚稳丁腈橡胶的小试合成研究,考察了各组分以及聚合反应温度对转化率的影响,并对合成的聚稳丁腈橡胶与国外公司的同类产品N 765的性能进行了对比。结果表明,在Bd/AN(质量比)为70/30、防老剂NAPM质量分数为1.5%～2.0%(以Bd和AN总量计,下同)、TDM质量分数为0.46%～0.51%、DBHP/FeSO4(质量比)为0.150/0.017 5、ROSIN/NF(质量比)为(4.6～5.0)/0.6的条件下,采用在反应最初1 h内将反应温度控制在15℃、之后将温度降至5℃并保持至反应结束的温度控制方式,可合成出力学性能和热氧老化性能与N 765相当的聚稳丁腈橡胶。     

Free-radical emulsion copolymerization of styrene with butadiene and vinyl triethoxysilane with a cumene hydroperoxide redox initiator

The emulsion free-radical copolymerization of vinyl triethoxysilane (VTES) with styrene (St) and butadiene (Bd) was initiated by cumene hydroperoxide and ferrous sulfate at 0 °C. The effects of VTES on the copolymerization conversion, reaction time, gel content, latex particle size, thermal stability, and mechanical properties were thoroughly investigated. The success of this reaction was confirmed by the peaks attributed to both Si─O─Si groups at 1065 cm⁻¹ and the Si─O─C bond at 1046 cm⁻¹. A kinetics analysis showed that the conversion decreased with increasing VTES mass in the monomer feed. Compared with that in the St–Bd copolymer, the latex particle size increased slightly with increasing VTES mass. The Mooney viscosity and gel content results show that a large fraction of precrosslinking molecular chains was formed in the rubber particles. The thermogravimetric analysis results indicate that the thermal stability of the copolymers increased with increasing VTES concentration. The 300% modulus and tensile strength of the St–Bd–VTES copolymer increased with the mass of VTES at first and then decreased after 3 phr VTES, whereas the elongation at break decreased with increasing VTES mass. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47896.     

低结合苯乙烯含量溶聚丁苯橡胶的制备及性能

以四氢糠醚(THFA)为结构调节剂合成了结合苯乙烯质量分数为15％的溶聚丁苯橡胶(SSBR),考察了结构调节剂THFA的用量、聚合温度对微观结构、耐低温性能、门尼黏度及拉伸强度的影响.结果表明,玻璃化转变温度(Tg)随结合苯乙烯质量分数的增加呈线性增加;随THFA用量的增加,1,2-结构质量分数增大,Tg随着THFA用...