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异戊橡胶是替代天然橡胶最好的一种合成橡胶。随着我国橡胶需求量的不断扩大和天然橡胶价格的不断高涨，加之国内碳五资源日益丰富，为异戊橡胶产业化提供了充分的条件。国内企业采用稀土催化剂生产异戊橡胶，进口异戊橡胶则基本采用钛系催化剂生产，本文对国产异戊橡胶性能进行了应用研究，为国产稀土异戊橡胶的工业化应用和推广使用提供数据和参考。主要工作如下：1、通过凝胶色谱仪、差示扫描量热仪和红外光谱对马来西亚20#标准橡胶（SMR20）、青岛伊科思新材料股份有限公司异戊橡胶（IR70）和俄罗斯异戊橡胶（SKI-3）进行分析研究，发现与SMR20相比，IR70和SKI-3的数均分子量（Mn）、重均分子量（MW）、分子量分布（MW/Mn）均小。在氮气气氛下，两种异戊橡胶的耐热性能优于天然橡胶。两种异戊橡胶的玻璃化转变温度高于天然橡胶。在红外谱图上，SMR20在1538cm-1处附近会出现一个弱的蛋白质吸收谱带，IR70和SKI-3均没有此吸收峰，此峰是区别天然橡胶和合成异戊二烯橡胶的关键。2、采用ASTM D3403-异戊二烯橡胶(IR)的评价方法对国产异戊橡胶的基本性能进行检测，结果表明，在IR70与SMR20的并用胶中，随着IR70用量的增加，胶料的正硫化时间（T90）延长，焦烧时间延长，加工性能变差，炭黑分散性不变。硫化胶的邵尔A型硬度、300%定伸应力、回弹性和撕裂性能逐渐下降，当IR/NR并用比大于50/50时，胶料性能下降速度明显；而在添加IR后，胶料的压缩生热性能和耐屈挠性能变好。综合各种性能和节约成本考虑，NR/IR并用比为50/50时，具有实际的应用前景。3、在全钢载重胎胎面胶进行试验，结果表明，采用密炼机加工胶料，随着IR用量的增加，密炼机能耗逐渐降低，当IR/NR并用比为100/0时，混炼能耗能降低13%，并且排胶温度也随之降低，为工厂节能减排带来显著效果，也保证胶料混炼过程的安全性。随着IR用量的增加，胶料的加工性能变差，加工安全性能变好，胶料的口型膨胀相近，混炼胶的T90逐渐延长，当IR/NR并用比为100/0时，混炼胶T90延长了约63%，当提高促进剂用量时（增加20%），混炼胶的正硫化时间缩短，接近纯天然橡胶配方正硫化时间。随着IR用量的增加，胶料的硬度降低、拉伸强度降低、300%定伸应力降低降低、扯断伸长率上升，当纯IR胎面配方中增加20%促进剂用量后，胶料硬度上升、300定伸应力上升、扯断伸长率降低，其性能接近天然橡胶配方性能。随着IR用量的增加，回弹性和磨耗性能与NR配方相差不大，但撕裂强度和耐切割性能降低，IR与NR相比，耐切割性能下降37%，加入更多量促进剂后，耐切割性能下降49%。但其他物理机械性能，如压缩生热、曲挠龟裂和滚动阻力性能都变好。通过硫化胶动态力学分析（DMA）预测轮胎使用性能可知，在干牵引性能方面，NR配方性能略好于IR配方。但滚动阻力性能IR配方好于NR配方。其他动态力学性能相当。经过热空气老化后NR比IR配方胎面胶性能更好。综上所述，轮胎生产企业在使用青岛伊科思新材料股份有限公司IR70产品时，建议IR/NR并用比为50/50，不用调整或稍微调整配方即可使用。