可结晶聚丁二烯均聚或共聚橡胶材料合成及性能研究

橡胶分子倾向于有序排列甚至结晶对橡胶的使用性能，如强度、动态性能的综合平衡等有着重要的作用。本研究通过构筑负离子聚合引发剂体系，合成顺式结构含量很低的聚丁二烯均聚和共聚物。通过调控反式结构和1,2结构含量或共聚单体含量等，设计合成具有不同程度结晶以及不同结晶温度的橡胶。建立链结构有序程度与凝聚态结构关系规律。在此基础上，分析硫化交联对凝聚态结构的影响，研究硫化胶物理机械性能和动态力学性能，最终希望能建立链结构有序度-凝聚态结构-硫化胶性能关系。研究结果能够为开发新的高性能橡胶提供理论基础，并指明方向。该研究将充实阴离子聚合微观结构的控制理论体系，为新型胶种的加工与应用奠定基础，具有重要的理论意义和实用价值。

橡胶分子倾向于有序排列甚至结晶对橡胶的使用性能有着重要的作用。本课题通过引发剂构筑合成可结晶聚丁二烯橡胶，研究其拉伸结晶行为和性能关系。通过多种引发体系的筛选构筑了一种新型的负离子引发体系-烷基锂/十二烷基苯磺酸钡/ 烷基铝，通过调节钡锂比可合成反式结构含量在44%-87%之间的聚丁二烯均聚物。该体系反应速率较低、转化率高、具有活性聚合特征，其对苯乙烯的引发活性低，对异戊二烯反式结构调节能力弱。所合成的聚丁二烯具有结晶性，其结晶度在0～37%之间。当反式结构含量达到67%时，反式聚丁二烯硫化胶出现拉伸诱导结晶行为，其结晶度增大13%～27%,诱导结晶幅度随反式结构含量提高而增大。拉伸结晶使橡胶的拉伸强度显著提高，反式含量由67%增加到75%时，对应的拉伸强度由12MPa增加到18.5Mpa。这一研究结果为开发新型自增强高性能橡胶提供了理论支持。此外，通过新型引发体系的构筑发现了一种可实现高浓度负离子聚合制备丁苯橡胶的KH/ (i-Bu)3Al体系。采用n-BuLi/ SDBS体系合成的丁戊橡胶无规化度高，在低温（-40℃）下不结晶，是一种性能优异的寒带用胶。