釩系反式-1,4-聚異戊二烯及其共聚物的制備和性能的研究.pdf

1、本論文采用實驗室自制VCl3-Al(i-Bu)3-TiCl4三元催化體系催化合成反式-1，4-聚異戊二烯(TPI)和反式-1，4-異戊二烯-丁二烯共聚物(TPBI)。探討分析了共聚組分的加入對TPI結晶性能、加工流變性、動態(tài)力學性能以及混煉膠力學性能的影響。采用核磁共振氫譜(1H-NMR)，紅外光譜(FT-IR)研究聚合產物的微觀結構，采用差示掃描量熱法(DCS)測試聚合物的溫度轉變、非等溫結晶動力學，使用X射線衍射法(XRD)測試結晶

2、度，通過偏光顯微鏡(POM)觀察聚合物的結晶形態(tài)，并通過橡膠加工分析儀RPA2000測試膠料的動態(tài)力學性能。對比分析實驗制得的TPI與TPBI的結晶性能，加工流變性，力學性能，結晶動力學等各項性能。
　　研究結果表明：使用釩系催化體系催化聚合反應，可成功制備反式-1，4-異戊二烯(TPI)和反式-1，4-異戊二烯-丁二烯共聚物(TPBI)，所得共聚物TPBI的玻璃化轉變溫度Tg、結晶熔融焓(△Hc)、結晶度均低于TPI，二者的結晶

3、形態(tài)均為球晶，TPBI結晶較小且不均勻，存在明顯的孔洞缺陷，結晶較不完善。非等溫結晶過程中，隨著降溫速率的增大，聚合物的結晶放熱峰向低溫方向移動，峰形變寬。相同降溫速率下，TPBI結晶出現(xiàn)較晚，結晶峰寬且小。通過計算獲得TPI的結晶活化能△E(TPI)=61.194KJ/mol，TPBI的結晶活化能△E(TPBI)=72.722KJ/mol，TBI結晶需克服更大的能壘，結晶更困難。采用冪律方程描述聚合物的加工流變性，結果表明，使用TPB

4、I代替TPI與NR共混，混煉膠的非牛頓指數(shù)m下降，膠料的非牛頓性增強，橡膠特性更明顯。并且TPBI/NR并用膠門尼粘度值更小，膠料轉矩值下降，可塑性提高，加工性能得以改善。力學測試結果表明，使用TPBI代替TPI與NR共混，并且TPBI用量為20pph時，膠料的拉伸強度，耐磨性等力學性能均提高，撕裂強度提高明顯，力學性能更優(yōu)。采用橡膠加工分析儀進行頻率掃描、應變掃描和溫度掃描，結果顯示TPBI/NR并用膠的儲能模量、損耗模量和損耗因子均