【摘 要】
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溴化聚（异丁烯-co-对甲基苯乙烯）无规共聚物（BIMS）是新一代高性能聚异丁烯基特种弹性体。BIMS除了具有优于丁基橡胶的气密性和阻尼性能外,还表现出优良的耐热性（优于三元乙丙橡胶）、耐臭氧性和耐候性。本文主要工作为分别用两步法和一步法制备卤代聚异丁烯基弹性体。首先通过传统的两步法,即先实现异丁烯与对甲基苯乙烯阳离子共聚合,然后再溴化制备BIMS。对产物分子结构进行表征,并通过核磁谱图计算出苄基
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溴化聚（异丁烯-co-对甲基苯乙烯）无规共聚物（BIMS）是新一代高性能聚异丁烯基特种弹性体。BIMS除了具有优于丁基橡胶的气密性和阻尼性能外,还表现出优良的耐热性（优于三元乙丙橡胶）、耐臭氧性和耐候性。本文主要工作为分别用两步法和一步法制备卤代聚异丁烯基弹性体。首先通过传统的两步法,即先实现异丁烯与对甲基苯乙烯阳离子共聚合,然后再溴化制备BIMS。对产物分子结构进行表征,并通过核磁谱图计算出苄基溴含量为1.1 mol%,与商品胶BIMS含量相近。采用标准配方对BIMS进行了硫化,并进行了力学性能和透气性能测试,所制备的样品拉伸强度为6.70 MPa,断裂伸长率535%,与商品胶BIMS接近。透气系数为0.328×10-18 P/m~2s-1Pa-1与商品胶BIMS在一个数量级上,透气性能良好。其次,本文创新开发了一步法制备线性高分子量聚异丁烯与氯代苯乙烯无规共聚物,并开展了硫化与力学性能研究。分别以四氯化钛（Ti Cl4）、三氯三乙基络铝（Al2Et3Cl3）路易斯酸为共引发剂,2-氯-2,4,4-三甲基戊烷（TMPCl）、H2O为主引发剂,研究了异丁烯与氯代苯乙烯正离子共聚合反应,考察了单体投料比、反应时间等对共聚合的影响。研究发现选用对氯甲基苯乙烯时,苄基氯在反应过程中易参与引发,导致支化结构。当选用对氯苯乙烯时,均无支化现象发生,在Ti Cl4引发体系下呈现活性聚合。分别提出了异丁烯与对氯甲基苯乙烯、对氯苯乙烯的阳离子共聚合反应机理。最后,本文在Al2Et3Cl3/H2O引发体系下实现异丁烯、异戊二烯与对氯苯乙烯的三元共聚,成功一步法制备了高分子量卤代聚异丁烯基三元共聚物。对现有工艺放大进行模式反应聚合,并对产物进行硫化及性能评价,并开展了硫化与力学性能研究,研究发现由于卤素的引入,可以在不改变聚合物加工性能和力学性能的前提下提高了聚合物极性,炭黑分散效果优良。通过扫描电镜对自然截面观察和计算可以发现聚合物中炭黑填料的粒径为66.27±14.00 nm,要小于丁基橡胶的72.25±20.75 nm,炭黑分散效果优良。
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