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采用四氯化锡为偶联剂制得的锡偶联溶聚丁苯聚合物中含有锡-碳弱键,其易受剪切和热的作用断裂,导致分子量下降,力学性能也下降。在分析多种偶联剂偶联机理的基础上,本文采用含可聚合基团的亲电试剂作偶联剂,合成碳-碳键偶联溶聚丁苯共聚物,以改善其综合性能。 首先以丙烯酰氯(AC)、甲基丙烯酰氯(MAc)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、烯丙基氯(ALC)作偶联剂,偶联活性丁苯共聚物,发现仅有丙烯酰氯可以制备碳-碳键偶联的星形溶聚丁苯; 研究了丙烯酰氯偶联低分子量活性聚苯乙烯的反应机理,考察了偶联剂用量、线型聚合物分子量、溶剂的极性、不同链末端等对偶联反应的影响,发现丙烯酰氯(AC)所含的三个活性点均可以参与偶联反应,而且丙烯酰氯偶联活性聚合物的偶联机理与其用量密切相关; 以环己烷或抽余油为溶剂,考察了丙烯酰氯用量、线型聚合物分子量、偶联反应温度和时间、THF用量、不同链末端、单体浓度等对偶联反应的影响,确定了最佳的偶联反应条件是AC/BuLi=0.7~10(摩尔比),偶联反应温度在50~60℃,偶联反应时间60min,TH/Li≤50,[M]=12%(w);放大实验(2升反应釜)确定的偶联反应条件与小试基本一致; 采用IR和~1H-NMR对所得碳—碳键偶联溶聚丁苯共聚物和无规SIBR进行结构分析,结果表明苯乙烯单元在分子链上呈无规分布,所得聚合物组成比与实验设计值基本一致; 研究了碳—碳键偶联溶聚丁苯共聚物的力化学特性,发现素炼使C-C键偶联SSBR的分子链发生断链,导致分子量下降,聚合物的GPC曲线发生变化,高分子量级分减少,但是保持原有的位置,与锡偶联SSBR和ESBR相比,其素炼的分子量分布曲线变化更接近ESBR; 研究了C-C键偶联SSBR和SIBR的力学和动态粘弹性能,结果表明两者均具有优异的抗湿滑性能和低的滚动阻力,而且力学性能也较好,是一种高性能胎面胶;其硫化胶性能指标分别如下:SSBR:300%定伸17.7 MPa,拉伸强北京化』二大学俘d匕学位论文度22.gMPa,撕裂强度39.SMPa,伸长率500%,tan6(ooC)0.4782,tan6(60。C)0.1049;SIBR:300%定伸15.4 MPa,拉伸强度24.3MPa,撕裂强度40.4MPa,伸长率480%,tan6(ooC)0.701,tan6(60oC)0.1 17; 对比研究了末端改性对溶聚橡胶动态粘弹性能的影响,发现在聚合物分子量较低时,链末端改性可以改善橡胶的高温动态粘弹性能,tan6(60℃)明显下降,有助于降低滚动阻力;但在聚合物分子量较高时,橡胶的高温动态粘弹性能略有改善,tan6(60℃)略有下降,降低滚动阻力效果不明显。关键词:溶聚丁苯橡胶丙烯酞氯偶联剂苯乙烯一异戊二烯一丁二烯无规共聚橡胶偶联反应 阴离子聚合胎面胶抗湿滑性滚动阻力II