硫醚-硅氧烷双端官能化溶聚丁苯橡胶的制备与性能
溶聚丁苯橡胶的官能化对改善橡胶性能、制备绿色轮胎具有重要的意义和应用价值。本文采用阴离子聚合方法，以苄基甲基硫醚锂(BMSL)和2-甲基-1，3-二噻烷-2-锂(MDTL)为引发剂，几种不同结构的硅氧烷类试剂为封端剂，制备了双端改性的溶聚丁苯橡胶。探究了引发剂的制备及活性，封端试剂的封端规律。采用GPC、HNMR分析聚合物的微观结构，采用万能拉力试验机、盘式硫化测试仪、动态力学热分析仪、橡胶加工分析仪、核磁交联密度仪等对橡胶进行测试表征。 研究表明，正丁基锂与苄基苯基硫醚以四氢呋喃为溶剂，正丁基锂比苄基苯基硫醚过量10％，在-8℃下至少反应2小时可以合成BPSL引发剂。官能化程度最高达到29％，分子量分布较宽，在低温下的储存稳定性较低。苄基（甲基）苯基硫醚端基结构具有热解活性，其可以参与到橡胶的硫化过程中促进橡胶的硫化。 对硅氧烷类等几种封端剂的封端研究表明，3-氯丙基三甲氧基硅烷封端率达到60％，R值（活性种:封端剂）越小，封端率越低。低分子量的情况下，3-氯丙基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、[（3-二甲氨基）三丙基]三甲氧基硅烷封端SSBR偶联比例都接近45％，N-[3-（三乙氧硅烷基）丙基]-4，5-双氢咪唑封端的偶联比例为40％，3-氯丙基二甲氧基甲基硅烷封端SSBR不产生偶联。聚合物分子量越大，偶联程度越低。R值越小，偶联程度越低，分子量增加到十万以上，改性SSBR偶联比例可以降低到10％以下，在不同的后处理方式下偶联比例变化不大。 十余种官能化丁苯橡胶的研究表明，用BMSL引发的双端改性SSBR交联密度大，抗湿滑性和滚动阻力改善明显，以3-氯丙基三甲氧基硅烷封端的双端SSBR综合性能最为优异，60℃的tanδ值达到了0.101。与其他牌号的改性SSBR相比较，物理机械性能相差不大，填料分散效果最好，payne效应较低。用MDTL引发的双端改性SSBR力学性能优异，形成了一定的填料-橡胶网络，以[（3-二甲氨基）三丙基]三甲氧基硅烷封端SSBR滚动阻力最低，60℃下tanδ值为0.107。以N-[3-（三乙氧硅烷基）丙基]-4，5-双氢咪唑封端的SSBR内生热最低，填料分散最好，payne效应最低。结合胶含量最高达到20％。
溶聚丁苯橡胶;硫醚引发剂;硅氧烷类试剂;双端官能化;抗湿滑性;滚动阻力
北京化工大学
硕士
材料工程
鲁建民;郭方飞
2016
中文
TQ333.1
107
2017-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）