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文檔簡介
1、液體聚異戊二烯(LIR)是一種新型的反應性增塑劑,主要應用于天然橡膠(NR)、順丁橡膠(BR)等非極性橡膠。由于可以參與硫化,從而彌補小分子加工油類易揮發(fā)、有污染的缺點,因此可在不降低膠料的綜合使用性能基礎上,達到提高混煉膠的加工流動性、降低加工能耗、改善填料的分散效果等。目前,LIR在日本等一些國家已經廣泛于橡膠加工業(yè),而我國在這方面的研究和生產明顯不足,本論文正是沿這一需求開展工作,深入研究LIR的合成工藝及其在乳聚丁苯橡膠(ESB
2、R)、天然橡膠/乳聚丁苯橡膠(NR/ESBR)中的加工應用。
本論文第一部分通過剖析日本LIR-50產品的相對分子質量及微觀結構,確定了制備LIR的基本分子結構參數(shù)。采用陰離子活性聚合,系統(tǒng)的研究了LIR相對分子質量及微觀結構的控制、反應動力學、聚合液混合及后處理工藝,并為后續(xù)加工應用研究準備了不同分子結構參數(shù)的LIR。研究表明:用丁基鋰對工業(yè)級己烷、異戊二烯進行“二次殺雜”,通過控制適當?shù)臍㈦s等當點,可有效的去除反應體系
3、中的雜質,實現(xiàn)計量聚合,合成出相對分子質量為3萬、5萬、7萬,順1,4-結構66-71%,反1,4-結構22-26%,3,4-結構6-9%的LIR;聚合速率隨單體濃度加大及反應初始溫度升高而增大,反應前期放熱也隨之增多,單體濃度30%,反應溫度50℃時,完成聚合反應需2h;所合成7批相對分子量約5萬產品混合后,混合產物相對分子量及結構與日本LIR-50產品指標相當;聚合液經多步干燥后,溶劑含量低于1%時可進行應用研究。
本
4、論文第二部分內容為研究自制LIR(ZLIR)對ESBR和NR/ESBR共混膠綜合性能的影響,與芳烴油及日本LIR-50進行對比,并嘗試用ZLIR等量替代部分NR的可能性。結果表明, ZLIR是一種反應性增塑劑,相對分子質量3萬-7萬均可參與硫化,分子量越低,增塑效果越好;LIR對ESBR膠料的增塑效果優(yōu)于芳烴油,且可以改善膠料中的炭黑分散性和耐磨性,提高抗?jié)窕阅?,降低滾動阻力,對其它性能影響不大;三種相對分子質量(3,5,7萬)ZLI
5、R對ESBR膠料的物機、耐老化和動態(tài)力學性能相差不大,相對分子質量為5萬的ZLIR(ZLIR-50)更優(yōu)些,且與日本LIR-50的影響基本相近。
與芳烴油增塑膠料比,ZLIR-50增塑NR/ESBR膠料的炭黑分散性、抗?jié)窕院偷蜐L動阻力特性明顯改善,耐磨性略差;ZLIR-50等量替代NR/ESBR膠料中5~10phr NR時,膠料在保持原膠物機及耐老化性能的基礎上,還具有良好的增塑效果,使共混膠料的加工和應用性能達到綜合平
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