《合成橡胶工业》2017年第一期题录

单位：中国合成橡胶工业协会秘书处;《合成橡胶工业》编辑部

摘要：

单位：中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心

摘要：介绍了国内外合成橡胶产能过剩的形势,指出了国内合成橡胶产品在高性能化、牌号的精细化以及新建装置的技术更新等方面与国外公司的差距。总结了中国石油石油化工研究院和兰州石化公司在乳聚丁苯橡胶和丁腈橡胶技术及产品开发方面注重平台技术、进行系列化和定制化研发的工作成果。对合成橡胶产业的后市发展做出预测并提出了应对策略。

单位：大连理工大学高分子材料系辽宁省高分子科学工程重点实验室

摘要：以正丁基锂为引发剂、丁二烯和苯乙烯为单体、自制不对称醚为结构调节剂、二乙烯基苯(DVB)为偶联剂,采用负离子共聚法合成丁苯共聚物,考察了偶联时间和偶联温度对偶联反应的影响,并与常规偶联剂四氯化锡进行了对比。对不同偶联时间下偶联产物的支化结构进行了表征分析。结果表明,随着偶联时间的延长,丁苯共聚物的分子量分布加宽,偶联效率增大,偶联10 min时的偶联效率可超过50%,最高达58.2%;偶联产物的重均臂数增大,可达9臂,均优于采用四氯化锡者。当偶联温度为40~70℃时,偶联温度对偶联效率的影响较小。未偶联聚合物溶液的特性黏数与聚合物相对分子质量的关系曲线接近呈线性,符合Mark-Houwink方程;随着偶联时间的延长,支化曲线偏离线性,偶联产物的支化程度增强,支化比率逐渐下降。

单位：青岛科技大学高分子科学与工程学院山东省烯烃催化与聚合重点实验室/橡塑材料与工程教育部重点实验室;黄河三角洲京博化工研究院有限公司;山东华聚高分子材料有限公司;杭州朝阳橡胶有限公司

摘要：研究了反式-1,4-聚异戊二烯釜内合金(反式异戊橡胶合金,TPIR)在轿车子午线轮胎子口护胶中的应用。结果表明,用TPIR部分替代顺丁橡胶(BR),随其用量增加,天然橡胶(NR)/BR/TPIR并用混炼胶的结晶度、硬度和格林强度增大,硫化速率加快。动态力学分析结果表明NR与TPIR具有良好的相容性;透射电子显微镜观察结果表明,添加TPIR后炭黑在三元并用硫化胶中的分散性提高。与NR/BR并用硫化胶相比,TPIR用量为10~20份(质量)时,NR/BR/TPIR三元并用硫化胶的耐裂口引发和耐裂口增长性能均明显提高,压缩温升明显下降,耐磨和耐老化性能明显提高。TPIR是一种可应用于高性能轿车轮胎子口护胶的理想胶料。

单位：大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院;中国石化北京北化院燕山分院

摘要：设计合成了一种含有胺基和烷氧基硅烷基双官能团的封端剂——N-对二甲氨基苯亚甲基-3-三乙氧基硅烷基-1-丙胺(DTEOS),并将其用于通过活性负离子聚合技术制备端基官能化聚苯乙烯(PS-DTEOS)中。采用傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱对DTEOS和PS-DTEOS的微观结构进行了表征,并用凝胶渗透色谱法测定了它们的相对分子质量及其分布。研究了DTEOS与聚苯乙烯基锂的定量反应关系,以及DTEOS加入量、封端反应温度、封端反应时间和聚苯乙烯的相对分子质量对封端效率的影响。结果表明,封端反应在10~20 min内快速完成,且没有副反应发生;封端反应温度在50~80℃和聚苯乙烯的数均分子量在5 000~50 000内变化时对封端效率的影响不大;封端剂可与聚苯乙烯基锂进行等摩尔封端反应,封端效率在80%以上,实现了用封端反应制备官能化聚苯乙烯的预期设想。

单位：中国石油独山子石化公司研究院;新疆橡塑材料实验室

摘要：对实验室合成的双端官能化改性溶聚丁苯橡胶(SSBR)与未官能化SSBR进行了结构和性能的分析测试,并与国外同类橡胶进行了对比。结果表明,双官能化SSBR、未官能化SSBR和国外官能化试样中的结合苯乙烯和乙烯基含量以及生胶门尼黏度均基本相当;与未官能化橡胶相比,官能化橡胶的加工性能更好,具有更高的抗湿滑性、低滚动阻力及更好的弹性和耐磨性,Payne效应较低,炭黑的分散性更好。

单位：华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室

摘要：以十二烷基二苯醚二磺酸盐(DOWFAX 2 A 1)和高分子表面活性剂BASF J-678为乳化剂,采用半连续乳液聚合法制备丙烯酸酯类硬核软壳结构的乳液,研究了乳化剂复合方式、BASF J-678的加入方式和加入量等对乳液及涂膜性能的影响,并用透射电镜和差示扫描量热仪对聚合物进行了表征。结果表明,采用核层使用DOWFAX 2 A 1、壳层使用BASF J-678的乳化剂复合方式所得核壳乳液的稳定性较好,单体转化率高,粒径较小且分布窄;在壳层聚合阶段滴加BASF J-678可以明显提高乳液的稳定性,减小乳胶粒径分布指数,增强涂膜的耐水性和附着力。

单位：青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室

摘要：通过控制混炼工艺研究了温度对Si-69原位改性白炭黑填充天然橡胶(NR)硅烷化反应的影响,利用硫化仪、橡胶加工分析仪、核磁共振交联密度仪以及全反射红外光谱仪等对白炭黑的填料网络结构及与NR的相互作用进行了分析。结果表明,在混炼时间一定的条件下,较高的混炼温度(150℃)有利于白炭黑与Si-69的硅烷化反应,NR混炼胶的Payne效应较弱,白炭黑在橡胶基质中的填料网络化结构也较弱,白炭黑的絮凝速率较慢;NR混炼胶的物理交联密度较大,分子链运动更加受限,白炭黑与NR间的相互作用较强;此时全反射红外光谱分析结果显示白炭黑填充NR混炼胶的羟基吸收峰较小,说明白炭黑表面的羟基减少,极性减弱。

单位：北京化工大学北京市新型高分子材料制备与成型加工重点实验室;北京化工大学北京市先进弹性体工程技术研究中心

摘要：研究了预硫化丁基橡胶对天然橡胶/丁基橡胶复合材料性能的影响。结果表明,与丁基橡胶未经预硫化的天然橡胶/丁基橡胶复合材料相比,由于交联网络结构得到完善,预硫化天然橡胶/丁基橡胶复合材料的硫化最大转矩提高,拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度大幅度增加;天然橡胶与丁基橡胶的并用质量比为70/30时,复合材料的拉伸强度增至7.9 MPa,提高了61%,撕裂强度提高了33%。丁基橡胶经过预硫化后,天然橡胶/丁基橡胶复合材料两相的分散效果得到明显改善,玻璃化转变温度升高;同时,预硫化对于复合材料阻尼性能的影响则与丁基橡胶的共混比相关。

单位：常州大学材料科学与工程学院

摘要：利用Friedel-Crafts烷基化反应,以质量比50/50制备三元乙丙橡胶(EPDM)/回收聚苯乙烯(RPS)增容母料,并将增容母料添加到EPDM中,考察增容母料用量对硫黄硫化EPDM硫化胶性能的影响。结果表明,RPS可以接枝到EPDM上,形成EPDM-g-RPS接枝物;当增容母料用量不高于50份(质量)时,含有增容母料EPDM硫化胶的力学性能明显优于纯EPDM硫化胶,且优于含有相同EPDM/RPS配比的简单共混物。扫描电镜观察结果表明,在含有增容母料的EPDM硫化胶中,RPS分散相更加均匀细小,两相黏结程度明显增强。

单位：贵州轮胎股份有限公司;中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心

摘要：对比了高结合苯乙烯(质量分数40%)丁苯橡胶(SBR)1586与SBR 1500 E的主要性能,考察了用SBR 1586部分代替SBR 1500 E时其用量对轮胎胎面胶性能的影响。结果表明,与SBR 1500 E相比,SBR 1586混炼胶的加工稳定性、硫化速率及交联程度均下降;硫化胶的储能模量、损耗模量和滞后损失增大,拉伸强度下降16%,100%定伸应力和硬度分别增加62%和30%,永久变形增大,耐切割性能提高13%。用SBR 1586部分代替SBR 1500 E后,主要性能的变化趋势与前述试验结果保持一致,各用量下的硫化胶耐切割性能都有提高,在40份时最好。

单位：西安科技大学化学与化工学院

摘要：以核壳结构铝粒子为填料、甲基乙烯基硅橡胶为基质制备铝/硅橡胶介电弹性体复合材料,研究了铝粒子用量、粒径、形状及表面改性等对复合材料介电性能及热导率的影响。结果表明,弹性体复合材料的介电常数和热导率均随铝粒子用量的增加而增大;表面改性及使用小粒径铝粒子填充可提高复合材料的介电常数和热导率;大比表面积和长径比的片铝明显提高了复合材料的介电常数和热导率,片铝质量分数为75%时分别达到了42和1.73 W/(m·K)。此外,体系的介电损耗也处于较低水平。

单位：黑龙江省科学院技术物理研究所;黑龙江省科学院高技术研究院

摘要：通过电子束辐照交联制备乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物与三元乙丙橡胶的共混物,考察了辐照剂量和抗氧剂、助交联剂、炭黑及氧化锌等加工助剂对共混物拉伸性能、硬度、凝胶含量及耐热老化性能的影响。结果表明,电子束辐照提高了共混物的拉伸性能和硬度,主要是因其诱发了交联反应,使得共混物内部产生了交联结构。抗氧剂在起到抗氧化作用的同时也能够捕获辐照产生的自由基,使得达到所需交联度的辐照剂量增大,其用量以0.4~0.6份(质量,下同)为宜;助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯在低辐照剂量区表现出显著的敏化交联作用,但在高剂量区这种作用不明显,特别是添加量较大时其助交联的效果变差,其用量以3~5份为宜;炭黑添加量低于2份时不能够起到增强作用,但添加量过多共混物的硬度明显增大,以4~6份为宜;添加氧化锌能够起到很好的增强作用,但超过5份后共混物的拉伸强度会下降,因此以4~6份为宜。

单位：桂林电子科技大学材料科学与工程学院

摘要：采用乳液共混法制备了纤维状海泡石/天然胶乳复合胶膜,研究了海泡石的结构及复合胶乳的胶体性能,考察了纤维状海泡石用量对硫化复合胶膜力学性能、断裂形态及热稳定性的影响。结果表明,随着纤维状海泡石用量的增加,天然胶乳的黏度增大,机械稳定性下降。复合胶膜的拉伸强度和撕裂强度先增大后减小,500%定伸应力增大,扯断伸长率降低;当纤维状海泡石用量为3份时复合胶膜表现出良好的力学性能。与天然胶乳薄膜相比,纤维状海泡石/天然胶乳复合胶膜的热稳定性有所提高。

单位：青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室

摘要：用橡胶加工分析仪(RPA)等研究了炭黑N 660填充量不同的溴化丁基橡胶(BIIR)的性能。结果表明,BIIR混炼胶的门尼黏度随炭黑填充量的增加而线性增大。炭黑填充量为40份(质量,下同)时填料网络明显。经过3次应变扫描发现,炭黑填充量为30份时BIIR混炼胶开始出现填料网络,且在RPA应变扫描时应变大于10%后填料网络几乎被完全破坏;损耗因子随炭黑填充量的增加而增大,应变依赖性增强。随RPA应变扫描温度的升高,BIIR混炼胶的储能模量下降,对应变的依赖性减弱,损耗因子增大。填充40份炭黑的BIIR硫化胶具有较高的拉伸强度和扯断伸长率。

单位：南京理工大学教育部软化学和功能材料重点实验室;南京理工大学连云港研究院

摘要：分别选用丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶和羧基丁腈橡胶作为基质,采用蒸发法将细菌纤维素晶须(BCWs)分别与3种橡胶胶乳混合,制备了橡胶/细菌纤维素晶须复合材料,研究了橡胶基质对复合材料吸水性能及水刺激-力响应性能的影响。结果表明,加入BCWs后,3种橡胶基质制备复合材料的吸水性能都得到增强,常温储能模量均明显下降,幅度可达到2个数量级。3种基质中以非极性橡胶SBR制备的SBR/BCWs的吸水性能和水刺激-力响应性能为最佳。

单位：兰州交通大学化学与生物工程学院;中国石油兰州化工研究中心;西北师范大学化学化工学院

摘要：综述了近年来国内外乳聚丁苯橡胶共混改性的研究现状,主要包括共混比、相容剂、硫化体系、共混工艺等对乳聚丁苯橡胶复合材料性能的影响。