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合成橡胶概论 目 录 14.1 合成橡胶与天然橡胶概况 14.2 合成橡胶生产工艺特点 14.3 合成橡胶的加工 14.4 合成橡胶的性能与应用 7.3 异戊橡胶 Polyisoprene Rubber, IR 7.3.3 异戊橡胶与天然橡胶之间的差异 7.3 异戊橡胶 Polyisoprene Rubber, IR 生胶碳黑混炼胶硫化胶高温下的耐疲劳性和强度也不及天然橡胶易冷流 强度都偏低 异戊胶 缺点 混炼胶的粘结性差加工性能不良 7.3 异戊橡胶 Polyisoprene Rubber, IR A. 天然橡胶中含有极性基团 差异原因: 天然橡胶大分子末端带有极性的内酯基团，其含量为0.05% B. 天然橡胶中不溶物质 变性蛋白 的作用 变性蛋白含量仅6% 可与内酯基团反应生成凝胶。有利于生胶的结晶性能、强度及加工性能的提高。 改性方法: a.引入0.15%羧基；b.添加双官能团亚硝基化合物。 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR 1 丁二烯-苯乙烯阴离子共聚反应特点（溶剂影响非常大） 自由基r1 1.38 r2 0.64 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR 竞聚率 值表明 在非极性烃类溶剂中（正己烷），丁二烯极易均 聚合，难以与苯乙烯共聚合（r1 12.5, r2 0.03）。聚合初期几乎全是丁二烯在聚合，当丁二烯消耗 殆尽时，苯乙烯才开始聚合——嵌段共聚物。 ① ② 在极性溶剂四氢呋喃中，苯乙烯的活性远远大于丁二烯，共聚时苯乙烯先行聚合。 （r1 0.3, r2 4.0） 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR ③ 在非极性烃类溶剂中,加入 极性溶剂,r1,r2的值会改变。 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR 在非极性烃类溶剂中,加入极性溶剂（或改变种类）,可增加（或调节）共聚物中丁二烯链节1,2结构的含量。但是单体转化率变化，基本不影响苯乙烯链节含量及丁二烯链节微观结构。 2 溶液丁苯橡胶的合成 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR 采用烷基锂作引发剂，按阴离子聚合机理进行。 A.溶液丁苯橡胶结构控制 苯乙烯含量在23％左右； 两种单体单元必须是无规分布（通用橡胶）。 a 添加无规剂√ 极性溶剂 四氢呋喃、醚类叔丁氧基钾、亚磷酸酯等。 极性添加剂，可提高苯乙烯的竟聚率，由嵌段结构变为无规结构，称为无规剂。50℃，环己烷，t-BuOK/BuLi 0.085，恒比组成。 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR b 高温共聚法 采用130-160℃的高温下聚合使苯乙烯嵌段含量保持在1％-2％ c 控制两单体 的加料方法 调节单体加入速度或恒定两种单体的相对浓度 无规剂会增加丁二烯链节中1,2-结构的含量，使共聚物的性能改变，可供不同应用的需要。无规溶液丁苯橡胶正是根据1,2结构含量分类的。 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR 阴离子活性聚合反应单体转化率可达100％反应末期需加入终止剂以终止其活性（醇、胺类等化台物） B. 聚合反应的终止 烷基锂引发制备丁苯橡胶的聚合反应特征 利用增长末端阴离子的反应性，在反应末期加入偶联剂，如用四氯化硅，可得到四臂的星形聚合物。 C. 星形支化共聚物的合成 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR 星形聚合物的特点 熔融粘度与聚合物总的分子量无关仅取决于每臂分子量的大小分子量相同,星形聚合物的粘度小于相应的线型聚合物有利于成型加工 7.1.5 溶液丁苯橡胶的结构特征、性能和应用 无规型丁苯橡胶 低1,2-结构型 8％-15％ 中1,2-结构型 30％-50％ 高1,2-结构型 50％-80％ 嵌段型丁苯橡胶 按嵌段量的多少分类，星形结构按臂数多少分类 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Rubber, SBR 锂系引发剂活性高，用量少，转化率高，且残留的微量引发剂对性能无影响。 溶液法丁苯橡胶特点 不含凝胶，分子链线性度较高．分子量分布也较窄 1.5-2.0 Tg随苯乙烯含量及丁二烯-l，2链节含量而变化。 在耐磨、耐寒、弹性、永久变形及动态性能方面比乳液法的好，成本较贵。 7.1.6锡偶联溶液丁苯橡胶 7.1 丁苯橡胶 Styrene-Butadiene Ru