反式一1%2c4-聚异戊二烯与丁苯胶并用胶性能研究.pdf

摘要
反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与其他橡胶并用后在保持力学性能
不变的情况下能显著改善其动态性能,这可能与 TPI 的结晶性及链段
的构象规整性有关,本论文选用非晶丁苯胶(SBR)与 TPI 并用,从
拉伸结晶和温度结晶两方面分析了 TPI 的结晶特性,从 TPI 结晶的角
度对填充和未填充的 TPI/SBR 并用硫化胶的物理及动态性能进行了
研究。
采用不同测试方法对本体法和溶液法合成的 TPI 进行了表征。红
外谱线与核磁共振氢谱显示,两种 TPI 具有相近的反式结构;GPC
曲线表明,本体法 TPI 含有一定量的低分子物质,气质联用谱线进一
步表明其含有较多的低聚物,这可能与后处理方式有关;DSC 测试
结果表明,两种 TPI 均呈现出三种完整的结晶形态(α、β、γ),且本体
法 TPI 以β晶态为主,溶液法 TPI 以γ晶态为主,但本体法 TPI 的结
晶度稍高于溶液法 TPI,而溶液法 TPI 的熔点明显高于本体法 TPI,
说明溶液聚合 TPI 片晶厚度大于本体沉淀聚合 TPI。另外,实验结果
显示,溶液法 TPI 的力学性能优于本体法 TPI,因此以下实验均采用
溶液法 TPI 与丁苯胶并用。
对在不同温度下保温同一时间的 TPI/SBR 并用硫化胶进行了
DSC 分析。结果表明,随着温度的降低,保温同一时间未填充 TPI/SBR
并用硫化胶的熔点降低,熔限增宽;在-25℃时其焓变最高,结晶度
最大。加入炭黑后,TPI/SBR 并用硫化胶的结晶度明显降低,但其熔
点与未填充 TPI/SBR 硫化胶相差不大,随着温度的降低,TPI/SBR 并
用硫化胶在同一时间的熔点降低,熔限有所增宽,当温度由 0℃降至
-25℃时,熔限的增宽最为明显。
对不同预拉伸倍数下未填充 TPI/SBR 并用硫化胶硫化胶进行了
一系列测试。结果表明,预拉伸后的试样耐屈挠性能得到明显改善,
预拉伸 2 倍的未填充 TPI/SBR 并用硫化胶耐屈挠性能最好;DSC 测
试结果表明试样的熔融温度随预拉伸倍数的提高而向高温移动;FTIR
谱图显示,拉伸后的试样均在 1032 ㎝-1 处出现结晶吸收峰。
填充炭黑后,TPI/SBR 并用硫化胶的各种力学性能明显得到改
善,预拉伸后的 TPI/SBR 并用硫化胶拉伸强度有所上升,扯断伸长率
下降,热老化后,扯断伸长率变化率有所降低,拉伸强度变化率几乎
没有变化;DSC 测试表明加入炭黑后 TPI/SBR 并用硫化胶的结晶度
III
明显降低,预拉伸后的 TPI/SBR 试样结晶度呈现不规律的变化。对预
拉伸不同时间下的 TPI/SBR 并用硫化胶的测试表明,预拉伸 3h 试样
的耐屈挠性能得到明显改善,随预拉伸时间的延长试样的结晶度有所
提高,不同预拉伸时间的试样均在 1032 ㎝-1 处出现结晶吸收峰。
关键词: 反式-1,4-聚异戊二烯,拉伸结晶,低温结晶
IV
ABSTRACT
Trans-1,4-polyisoprene(TPI) can significantly improve the dynamic
performance of blend vulcanizates under the condition of keeping
mechanical properties when blended with general rubbers. This may be
related to its unique crystalline and the chain regularity. In this issue,
amorphous styrene-butadiene rubber (SBR) was chosen to blend with TPI.
The crystallization characteristic of the TPI was analyzed from tensile
crystallization and temperature crystallization. Physical and dynamic
performances of filled and unfilled TPI/SBR blend were studied from the
point of TPIs crystallization.
TPI of different polymerization pared and analyzed,FTIR
and 1HNMR show that bulk polymerization TPI and s