【摘 要】
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合成异戊橡胶和天然橡胶（NR）结构相似,可以代替天然橡胶在较广泛的领域应用,包括各种橡胶制品的生产,如汽车轮胎的制造,也可用于工农业和日常生活的相关物品制造,如:帘布、胶鞋、海绵、运动制品、医疗用具、输送带、胶板、胶管、胶带、胶粘剂、密封剂、电线电缆等。但是,我国天然橡胶缺乏,合成异戊橡胶是我国生产的主要胶种之一,合成异戊橡胶工业化生产的工艺条件研究对于我国合成橡胶工业有非常重要的意义:能够提高工
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合成异戊橡胶和天然橡胶（NR）结构相似,可以代替天然橡胶在较广泛的领域应用,包括各种橡胶制品的生产,如汽车轮胎的制造,也可用于工农业和日常生活的相关物品制造,如:帘布、胶鞋、海绵、运动制品、医疗用具、输送带、胶板、胶管、胶带、胶粘剂、密封剂、电线电缆等。但是,我国天然橡胶缺乏,合成异戊橡胶是我国生产的主要胶种之一,合成异戊橡胶工业化生产的工艺条件研究对于我国合成橡胶工业有非常重要的意义:能够提高工业生产效率,提升合成橡胶质量,并且节能减排,降低生产能耗。本文对合成异戊橡胶工业化生产工艺条件中的一些条件参数进行了研究,并对合成的异戊橡胶（IR）进行结构表征和性能测定,具体内容如下:（1）采用溶液聚合法制备聚异戊二烯,催化体系选用NdCl3·3TBP（三氯化钕·磷酸三正丁酯）/MAO（甲基铝氧烷）,[MAO]/[Nd]=100,单体浓度为6×10-3 mol/mL,温度为50℃,反应时间为5 h,可得到高含量顺式-1,4-聚异戊二烯（含量为96.2%）,该聚合物不含反-1,4-构型,且转化率达95.6%。（2）使用水析法凝聚工艺对聚合物进行处理,发现三釜凝聚工艺对溶剂的回收效果最好,各釜参数值如下:第一釜压力控制在35±3 kPa,温度为87±2℃;第二釜压力控制在55±3 kPa,温度为100±2℃;第三釜压力控制在25±3 kPa,温度为98±2 ℃。（3）IR的生胶门尼粘度值为74.4,屈服强度为0.23 MPa,拉伸强度为0.25 MPa,断裂伸长率为512%,高于NR和俄罗斯产的钛系异戊橡胶（Ti-IR）,具有良好的柔顺性能。IR的烧焦时间为187 s,硫化速率为13.50,与NR的相关指标差别不大,与硫磺自由基的结合行为与NR相似。IR中炭黑的分布与NR和Ti-IR相似,但基本不含大颗粒橡胶。（4）IR的300%定伸应力为16.0 MPa,仅次于NR,拉伸强度与拉伸永久变形值均与NR持平,分别为29.1 MPa与28.0%,撕裂强度为75.2 kN/m。IR的邵尔A硬度为66度,略低于NR。IR的压缩疲劳生热稍高于NR和其他几种合成异戊橡胶,说明其有良好的动态疲劳性能。IR的阿克隆磨耗值接近NR,为0.382,说明其耐磨耗能力较强,在减震和动静态摩擦橡胶材料应用领域可部分或完全替代NR和其他几种合成异戊橡胶。（5）IR在0℃附近的tanδ（损耗因子）值为0.25,高于NR和Ti-IR,说明在0℃时IR抗湿滑性优于NR和Ti-IR,在60℃附近,tanδ值为0.18,与NR和Ti-IR相近,说明60℃时IR与NR和Ti-IR具有相近的滚动阻力,适合作为轮胎的工业材料。
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