SBR和CR的碘原子转移聚合法制备

基本信息
批准号:51073010
项目类别:面上项目
资助金额:32.00
负责人:石艳
学科分类:
依托单位:北京化工大学
批准年份:2010
结题年份:2013
起止时间:2011-01-01 - 2013-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:付志峰,谷巨明,闫新华,马金红,王仁权,吕梦青,安粒
关键词:
乳液聚合氯丁橡胶碘原子转移聚合丁苯橡胶可控自由基聚合
结项摘要

本课题首次进行氯丁二烯和丁二烯/苯乙烯的可控乳液聚合研究:以工业生产成熟的乳液聚合基本配方和工艺条件为基础,采用温和而简单的碘原子转移聚合法(ITP)、以碘仿等碘代化合物为链转移剂,进行氯丁二烯和丁二烯/苯乙烯的乳液聚合,考察不同碘代化合物的链转移能力,研究聚合反应温度、碘代化合物浓度、引发剂与碘代化合物配比等对聚合可控性的影响,筛选出能有效调节两种聚合物分子量的适宜碘代化合物,明确各影响因素对聚合的作用规律,并在可控聚合的基础上进行橡胶大分子的设计合成。. 尽管ITP法所得聚合物的分子量分布较宽,但这却恰恰适合橡胶产品。本课题的开展不仅可以丰富可控自由基聚合的研究,而且为氯丁橡胶(CR)和乳聚丁苯橡胶(SBR)寻求了新型、环保、有效的链转移剂,可替代传统的面临危机的硫醇,并在一定程度上实现这两种聚合体系的可控,为实现两种橡胶的设计合成奠定重要的基础。

项目摘要

采用新型连转移剂进行了乳聚氯丁橡胶(CR)和丁苯橡胶(SBR)的合成研究。以碘仿为链转移剂取代调丁,依照国内传统粘接型CR-244大生产配方及反应条件进行了氯丁二烯(CP)的低温乳液聚合,验证了碘仿参与下的氯丁二烯乳液聚合体系具有活性自由基聚合特征;进一步研究发现,氯丁二烯单体转化率可高达95%而未见交联,并且所得氯丁橡胶粘合剂的各项性能指标与传统调丁产品CR-244一致。结果证明碘仿可取代传统的调丁或硫醇做分子量调节剂,并且终点单体转化率比原有工艺均高(硫醇工艺为65%-70%,调丁工艺90%-95%),这对氯丁橡胶的生产具有重要意义和实用价值。利用此聚合的活性聚合特征,进一步制备了氯丁橡胶的嵌段共聚物,这对氯丁橡胶的改性和应用具有重要价值。设计合成了几种不可逆加成-断裂链转移剂,进行了苯乙烯的乳液聚合研究,计算了乳液聚合速率、自由基解吸附速率等反应动力学参数,揭示了链转移剂结构与反应动力学间的关系;进行了苯乙烯高温和低温乳液聚合对比研究,发现此类链转移剂对分子量的调节效率与温度无关,这对其应用拓展具有重要意义;将碘仿和不可逆加成断裂链转移剂进行丁二烯-苯乙烯乳液聚合研究,发现二者在低温下均能调节聚合物的分子量和门尼粘度。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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