利用活性阴离子聚合技术,将聚合物链端与官能化亲电试剂(又称封端剂)直接反应,通过链端封端剂的极性基团实现与白炭黑强相互作用,是解决目前存在的滞后能量损失的有效方法之一。本文采用笼型多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)作为封端剂,从而增加橡胶与白炭黑间的相容性,可望降低轮胎滚动阻力。本文采用氯丙基七异丁基多面体低聚倍半硅氧烷(Chloropropyllsobutyl POSS,POSS-C1)为封端剂、丁二烯为单体、正丁基锂(n-BuLi)为引发剂、环己烷为溶剂、四氢呋喃(THF)为结构调节剂,采用阴离子聚合技术合成了 POSS端基官能化聚丁二烯(PB-POSS)。采用核磁共振谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)对PB-POSS结构进行了表征,证明了 POSS与聚丁二烯锂发生了封端反应生成PB-POSS。选用白炭黑为补强剂,通过溶剂法制备PB-POSS混合胶。系统考察了 PB-POSS分子量、白炭黑含量、Si69含量对PB-POSS结合胶含量的影响。结果表明,PB-POSS结合胶含量均明显高于PB结合胶含量;当PB-POSS分子量为50000、白炭黑含量为50份、Si69含量为2.5份时,PB-POSS结合胶含量最高,为17.50%,是PB结合胶的二倍多。进一步考察了引发剂种类、橡胶种类对结合胶含量的影响。结果表明,以双锂为引发剂制备的胶样的结合胶含量明显高于以单锂为引发剂制备的胶样的结合胶含量,并且PB的结合胶含量稍稍高于SSBR的结合胶含量。采用汽提法对PB-POSS稳定性进行了研究,汽提后,GPC峰形没有明显变化,特别是没有出现多峰,证明了 PB-POSS端基的结合很稳定。通过FTIR系统研究PB-POSS与白炭黑之间的相互作用机理,FTIR结果表明,随着白炭黑或Si69含量的增加,Si-OH键吸收峰波数发生明显变化,Si-O-Si键吸收峰强度也明显变化,这种变化与结合胶含量变化相一致,证明了白炭黑和POSS之间存在强的氢键相互作用。