高溫條件下SSBR聚合反應(yīng)、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、溶聚丁苯橡膠(SSBR)已經(jīng)成為合成橡膠的主要品種之一?，F(xiàn)今普遍采用烷基鋰作引發(fā)劑，添加極性結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑來(lái)控制產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)的陰離子聚合技術(shù)來(lái)制備它。其中結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑的選擇以及聚合工藝是合成高性能溶聚丁苯橡膠的關(guān)鍵，如何使用以及使用什么樣的調(diào)節(jié)劑會(huì)直接影響產(chǎn)品的性能，傳統(tǒng)的極性調(diào)節(jié)劑如四氫呋喃(THF)的調(diào)節(jié)能力低、不僅用量大，且不易回收，并且反應(yīng)溫度比較高時(shí)容易導(dǎo)致活性鏈?zhǔn)Щ?。在聚合工藝方面，?guó)外越來(lái)越多的廠家采用高溫聚合工藝。與目前低溫間

2、歇工藝相比，其表現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)：聚合產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能均一、生產(chǎn)效率高、工藝容易操作和調(diào)整等。本文采用Darzens縮合法合成了四種不對(duì)稱醚：A、B、C、D。以正丁基鋰(n-BuLi)為引發(fā)劑、環(huán)己烷和正己烷混合溶液為溶劑，將合成的新型結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑應(yīng)用于丁二烯/苯乙烯高溫溶液陰離子聚合，考察了它們對(duì)聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、聚合產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和物理機(jī)械性能的影響規(guī)律。 針對(duì)所研究項(xiàng)目的工藝設(shè)備，先進(jìn)行了結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑的篩選工作，決定采用不對(duì)稱醚類作為結(jié)構(gòu)調(diào)

3、節(jié)劑，并對(duì)此體系下的溶劑回收單元進(jìn)行了模擬和溶劑精餾實(shí)驗(yàn)，都表明不對(duì)稱醚能夠在溶劑回收單元中可以被脫除。本文接著研究了不同調(diào)節(jié)劑用量、不同調(diào)節(jié)劑種類、不同聚合溫度下、不同引發(fā)劑濃度下的聚合動(dòng)力學(xué)行為和共聚物微觀結(jié)構(gòu)變化情況。此研究表明，調(diào)節(jié)劑的加入能夠使得SSBR的嵌段減少甚至為零，通過改變調(diào)節(jié)劑的用量可以靈活控制聚合物中乙烯基含量，各調(diào)節(jié)劑無(wú)覿化能力的大小依次為：A>C>D>THF>G2。動(dòng)力學(xué)研究表明調(diào)節(jié)劑的加入能夠顯著改變聚合反應(yīng)

4、速率，各調(diào)節(jié)劑對(duì)反應(yīng)速率的影響力依次為：A>C>D>THF；聚合溫度升高可以提高聚合反應(yīng)速率，但存在～個(gè)最佳聚合溫度：調(diào)節(jié)劑用量增加，聚合反應(yīng)速率隨之提高，但是這種趨勢(shì)減緩。對(duì)A調(diào)節(jié)體系下的聚合動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究，表明此種調(diào)節(jié)劑有著很好地?zé)o規(guī)化能力、對(duì)溫度的敏感性不強(qiáng)、對(duì)偶聯(lián)具有高效性、能夠顯著加快聚合速率以及對(duì)分子量分布的影響較為明顯。 對(duì)SSBR硫化膠的研究表明：不對(duì)稱醚體系下可以獲得具有優(yōu)異物理機(jī)械性能的SSBR產(chǎn)品