一体化橡胶的设计合成及其结构与性能关系研究

本课题设计合成一种弹性材料与补强材料一体化的橡胶。该橡胶本身含有刚性相，代替橡胶的补强材料，如炭黑、白炭黑等。制备方法为负离子分散聚合方法，形成的聚合物聚集体外层为弹性材料，中间为刚性相核。刚性相颗粒呈球形、粒径小、粒径分布窄，且与弹性材料为化学键结合，在弹性材料中均匀分散，符合理想的橡胶补强模型。因此，能够赋予橡胶优异的力学性能和动态力学性能，如低滚动阻力和低生热等。一体化橡胶无需炭黑等超细颗粒与橡胶的共混过程，消除了橡胶加工过程中的环境污染，减少了能耗。研究内容包括选择合适的制备刚性相的单体、反应介质进行负离子分散聚合，研究单体活性、聚合物聚集速度、单体扩散速度等对聚合过程的影响，实现对橡胶材料刚性相相区尺寸的可控。对橡胶材料进行硫化，研究相区尺寸等因素与其静态和动态力学性能的关系。研究结果将为橡胶未来发展提出新思路，同时也为橡胶补强理论中的一些重要问题的解决提供模型分子。