溶液法反式-1,4-聚异戊二烯/天然橡胶共混胶的性能

研究了用负载钛催化剂、通过溶液聚合法合成的高纯度反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与天然橡胶(NR)共混胶的硫化特性、力学性能、老化性能以及动态疲劳性能。结果表明,与NR相比,TPI与NR质量比为20/80共混胶的门尼黏度稍高,硫化特性基本相当,力学性能略有下降,而其动态疲劳性能则提高至NR的3~4倍。当硫黄与促进剂M的质量比为2.5/1.0时,TPI/NR共混胶的综合性能达到最佳。     

负载钛催化剂溶液淤浆法合成高纯度反式-1,4-聚异戊二烯

以正己烷为溶剂、负载钛(简称Ti)催化剂/三异丁基铝(简称Al)为催化体系,采用溶液淤浆法合成了高纯度反式-1,4-聚异戊二烯(TPI),考察了Al/Ti(摩尔比)对催化效率的影响,并研究了TPI的微观结构与性能。结果表明,随着Al/Ti的增加,Ti催化剂的催化效率先增大后减小,当Al/Ti为50时催化效率达到最大值;所制得TPI的反式-1,4-结构质量分数达到97.76%,熔点为67.1℃,结晶度为25.78%,数均分子量为11.45×10~4,分子量分布较窄,TPI的纯度较高,其中金属元素Ti、Al、Mg的质量分数均低于300×10~(-6);经放大试验制得TPI的拉伸强度和撕裂强度可分别达到29.59 MPa、87.36 kN/m。     

本体法和溶液法合成反式-1,4-聚异戊二烯的结构对比分析

分析对比了通过溶液聚合法和本体沉淀聚合法所制得反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的反式结构含量、结晶度、熔点、相对分子质量及其分布以及催化剂体系,并对其相似和差异产生的原因进行了探讨。结果表明,用两种聚合方法获得的TPI具有相近的反式结构含量、结晶度和相对分子质量及其分布,溶液聚合TPI的熔点明显高于本体沉淀聚合法,二者是用不同的催化剂体系合成的。另外,对两种聚合方法 TPI的力学性能研究发现,溶液聚合TPI的力学性能要优于本体沉淀聚合法。     

负载钛-三乙基铝体系催化异戊二烯聚合

以负载钛(TiCl4/MgCl2)为主催化剂、三乙基铝为助催化剂催化异戊二烯聚合,研究了n(Ti)/n(Ip)、n(Al)/n(Ti)及温度等对单体转化率和催化效率的影响。采用FTIR和1H-NMR对聚合产物的微观结构进行测试表征,DSC测定聚合产物的熔点和结晶度。结果表明,所得聚合产物为反式-1,4-结构摩尔分数达98%的异戊橡胶;聚合体系的单体转化率随n(Ti)/n(Ip)的增大而升高,催化效率则先升高后降低;随n(Al)/n(Ti)和聚合温度的增大,催化效率和单体转化率均先升高后降低,最佳n(Al)/n(Ti)值为110~120,最佳聚合温度为20~25℃。     

反式-1,4-聚异戊二烯橡胶的制备及其在轮胎胶料中的应用(一)

介绍反式-1,4-聚异戊二烯橡胶(TPI)的结构与性能、负载钛系催化本体沉淀聚合法制备TPI的工艺、TPI在半钢子午线轮胎和全钢子午线轮胎中的应用,以及环氧化TPI(ETPI)和反式丁二烯-异戊二烯(TBIR)-TPI复合胶等TPI改性材料的性能。TPI的负载钛系催化本体沉淀聚合工艺的生产成本较低,且在生产过程中无三废排放;用TPI制备的轮胎耐屈挠性能、耐磨性能较好,每100 km油耗降低约2.5%,行驶里程延长约20%。     

正辛醇改性负载钛催化体系催化异戊二烯聚合的研究

以不同用量正辛醇改性负载钛催化体系(TiCl4/MgCl2)催化异戊二烯配位聚合,考察了催化剂用量、Al剂用量及反应温度对聚合的影响,通过1H-NMR法表征了聚合产物的微观结构,通过DSC表征了聚合产物的熔点及结晶度。结果表明:改性负载钛催化体系的催化效率随正辛醇用量的增大而降低,当聚合条件为n(Al)/n(Ti)=50,n(Ti)/n(Ip)=5×10-4,聚合温度60℃时,催化效率最高。聚合产物的相对分子质量随正辛醇用量的提高而增大、随主催化剂用量的提高而降低,Al剂用量及反应条件对聚合物相对分子质量的影响同对催化活性的影响基本一致。所得聚异戊二烯的3,4-结构质量分数为8.2%,反-1,4-结构质量分数为91.8%;聚合产物的熔点及结晶度均低于TPI。     

反式 -1,4-聚异戊二烯相对分子质量的调节

采用负载钛本体沉淀聚合法,以氢气作链转移剂,制备了不同相对分子质量的反式-1,4-聚异戊二烯(TPI),讨论了老化、氢气调节及塑炼对其相对分子质量的影响,以及不同相对分子质量TPI的结构与性能。结果表明,本体系合成TPI的数均相对分子质量为(5～15)×104,相对分子质量分布为2.00～3.00;门尼粘度为20～120时,随着TPI相对分子质量的降低,其结晶速度提高,结晶度无明显变化,拉伸强度明显降低,扯断伸长率、屈服强度和邵尔A型硬度无明显变化。     

双组分钛基催化剂合成反式-1,4-聚异戊二烯/3,4-聚异戊二烯复合胶

以钛酸正戊酯[Ti(C5H11O)4]-TiCl4/MgCl2(简称Ti)-Al(Et)3(简称Al)组成的双组分钛基催化剂引发异戊二烯(Ip)聚合,原位合成反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)/3,4-聚异戊二烯(PIp)复合胶,考察了聚合活性和复合胶在汽油中可溶性的影响因素,表征了复合胶的微观结构,并研究了复合胶的特性黏数。结果表明,在Ti/Ip(摩尔比)为6×10-5、Ti(C5H11O)4/Ip(摩尔比)为1.2×10-3、Al/Ti(C5H11O)4(摩尔比)为10的条件下,聚合活性最优;复合胶的汽油可溶物部分含量变化的趋势遵循以下规律:随着Ti(C5H11O)4用量的增加而增大;随着Al/Ti(C5H11O)4的增大先升高后降低最后趋于平稳;随着Ti/Ip的增大而逐渐降低。TPI的相对分子质量大于3,4-PIp。     

反式-1， 4-聚异戊二烯橡胶的制备及其在轮胎胶料中的应用（二）

介绍反式-1,4-聚异戊二烯橡胶（TPI）的结构与性能、负载钛系催化本体沉淀聚合法制备TPI的工艺、TPI在半钢子午线轮胎和全钢子午线轮胎中的应用,以及环氧化TPI（ETPI）和反式丁二烯-异戊二烯（TBIR）-TPI复合胶等TPI改性材料的性能。TPI的负载钛系催化本体沉淀聚合工艺的生产成本较低,且在生产过程中无三废排放;用TPI制备的轮胎耐屈挠性能、耐磨性能较好,每100 km油耗降低约2.5％,行驶里程延长约20％。     

反式-1,4-聚异戊二烯的合成

异戊二烯(Ip)在甲苯、环己烷及己烷中用VCl_3-Ti(OR)_4-Al(i-Bu)_3为催化剂均能聚合成反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)。催化剂呈非均相,聚合有明显的诱导期。TPI的[η]与单体、烷基铝和钛化合物的浓度以及聚合温度和转化率均无关。当聚合在2—5公斤/厘米~2氢压下进行时,能显著降低聚合体系的粘度,但氢在本体系中不是有效的分子量调节剂。Ip中环戊二烯的含量≤20 ppm时对聚合无影响。     

气-固相法氯化反式-1,4-聚异戊二烯

采用气-固相法对反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)进行氯化改性,制得氯化反式-1,4-聚异戊二烯(CTPI)。主要探讨了氯含量对反式-1,4-聚异戊二烯结晶度的影响,以及氯化后TPI结构的变化。分析结果表明,随着氯含量的升高,CTPI的结晶度下降,熔点降低。随TPI粒径尺寸减小以及其相对分子质量分布变窄,氯化则越容易,氯化程度越均匀,结晶度降低越多。结构表征发现,CTPI分子链结构包括碳-碳双键氯加成、侧甲基氯取代、环氧基团等。     

用于全钢子午线轮胎胎侧胶的反式-1,4-聚异戊二烯/天然橡胶/顺丁橡胶并用胶的性能

研究了不同反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)用量对用于全钢子午线轮胎胎侧胶的TPI/天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)并用胶力学性能、动态力学性能和热老化性能的影响,并对并用胶进行了配方优化。结果表明,当TPI/NR/BR的并用比(质量比)为15.0/42.5/42.5时,混炼胶外表光滑,硬度适中;TPI/NR/BR并用胶的硫化特性与NR/BR并用胶相比变化不大,且在保持后者力学性能的基础上,动态力学性能明显提高;经配方优化后,并用胶耐屈挠性优异,滚动阻力、压缩生热降低,是一种较为理想的全钢子午线轮胎胎侧胶材料。     

丁二烯本体聚合及与异戊二烯的共聚合

研究了负载钛催化剂引发丁二烯本体聚合合成高反式-1,4-聚丁二烯的条件,如催化剂组成、温度、时间、催化剂用量等对聚合过程和催化效率的影响.在Al/Ti摩尔比为70,30℃,8h条件下,在Ti/Bd(摩尔比)为(1～2)×10-5时,丁二烯的本体聚合具有最佳催化效率,聚丁二烯的反式-1,4-结构摩尔分数为99%.并对丁二烯和异戊二烯的共聚合进行了研究,结果表明二者发生了共聚合.     

高抗疲劳性轿车轮胎胎侧胶的配方设计与性能研究

研究反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)的结晶性能、加工性能以及NR/BR/TBIR并用胶在轿车轮胎胎侧胶中的应用。结果表明:相比反式-1,4-聚异戊二烯(TPI),TBIR的结晶性能微弱、玻璃化温度更低;相比天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR),TBIR具有优异的加工性能;相比NR,BR和TPI,TBIR的耐老化性能优异;相比NR/BR和NR/BR/TPI并用胶,NR/BR/TBIR(并用比为45/35/20)并用胶的物理性能优异,生热降低,耐裂口扩展性能显著提高。TBIR作为一种新型合成橡胶材料可应用于高耐疲劳轿车轮胎。     

正辛醇改性负载钛催化体系聚合丁二烯

以不同用量正辛醇改性负载钛催化体系(简称Ti系催化剂)催化丁二烯配位聚合,考察了催化剂用量、三异丁基铝(简称A l)用量及反应条件对聚合的影响,通过红外光谱、差示扫描量热法表征了聚合产物的结构及结晶状态。结果表明,当正辛醇/Ti(摩尔比)为1~4时,改性后催化剂最佳配比为Ti/Bd(摩尔比)5×10-4,A l/Ti(摩尔比)20,反应温度60℃时催化活性最高;所得聚丁二烯的1,2-结构摩尔分数为38.4%,已达到中乙烯基聚丁二烯的范畴;结晶含量(19%~34%)明显低于反式-1,4-聚丁二烯。     

反式丁二烯-异戊二烯共聚物相对分子质量及其分布的调节

采用负载钛催化剂经溶液聚合法合成了反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR),研究了聚合条件、氢气调节及塑炼对TBIR相对分子质量及其分布的影响.特性黏数和门尼黏度的测试结果表明,聚合条件对TBIR的相对分子质量略有影响;氢气分压对TBIR相对分子质量的影响较明显,其在0.01～0.06 MPa内变化可使TBI...     

反式-1,4-聚异戊二烯橡胶的并用研究进展

<正>反式-1,4-聚异戊二烯橡胶(简称TPI)又称人工合成杜仲橡胶、古塔波胶或巴拉塔胶,是顺式聚异戊二烯橡胶的同分异构体,与天然橡胶(NR)具有完全相同的化学组成,但其分子链为反式构型。TPI与天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)等通用橡胶有很好的共混、共硫化性能,当TPI的质量分数为20%~40%时,不仅能保持或提高原胶的各项力     

反式聚异戊二烯/多壁碳纳米管复合材料的微观结构及物理机械性能

以氯化镁（MgCl_2）、经四氯化钛（TiCl_4）预处理的普通型多壁碳纳米管（MWCNTs）或羟基化多壁碳纳米管（MWCNTs-OH）为载体,采用高能球磨法制备了负载钛系催化剂,然后采用原位聚合法制备了反式聚异戊二烯（TPI）/MWCNTs纳米复合材料,表征了MWCNTs在催化剂中的分散性、纳米复合材料的微观结构,考察了2种MWCNTs含量对纳米复合材料物理机械性能的影响。结果表明,在负载钛系催化剂中,MWCNTs-OH或普通型MWCNTs无聚集且分散均匀;在2种TPI/MWCNTs复合材料中,TPI分子链紧密包覆MWCNTs表面,二者形成类似于核-壳管状结构,反式-1,4-结构质量分数均为99.1%,3,4-结构质量分数均为0.9%,MWCNTs的类型对复合材料的结构无显著影响;TPI/MWCNTs-OH复合材料的物理机械性能优于TPI/普通型MWCNTs复合材料及纯TPI材料,且当MWCNTs-OH的质量分数达到0.10%时,复合材料的拉伸强度及扯断伸长率较纯TPI分别提高了36%和49%。     

NR/TPI并用胶性能的研究

研究了反式-1,4-聚异戊二烯（TPI）用量对天然橡胶（NR）/TPI硫化胶力学性能和动态性能的影响。结果表明,NR/TPI并用比为80/20时,硫化胶在保持常规力学性能的基础上,动态疲劳性能显著提高,生热降低。采用溶液法合成的TPI与NR并用后,并用胶动态疲劳性能进一步提高。     

TPI用量对TPI/NR并用胶微观结构的影响

研究反式1,4-聚异戊二烯(TPI)用量对TPI/NR并用胶微观结构的影响.试验结果表明,随着TPI用量的增大,TPI/NR并用胶中TPI球晶区域增大,当TPI用量为20份时结晶区由分散变为连续;TPI用量对TPI/NR混炼胶中TPI结晶度影响不大,TPI结晶破坏的主要因素是硫化;随着TPI用量增大,TPI/NR硫化胶中TPI微晶增多.