《自增強抗濕滑彈性體材料的研製》是依託北京化工大學，由朱寒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：自增強抗濕滑彈性體材料的研製
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱寒
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
採用活性/可控聚合技術可合成出預先設計分子量、分子量分布及微觀結構的聚合物，本項目開發一種同時適用於丁二烯及苯乙烯聚合的高效、定向稀土催化劑體系，用於丁二烯及苯乙烯聚合時具有活性/可控聚合特徵。以期合成出數均分子量為8萬～30萬、苯乙烯含量為10 wt %～30 wt ％的立構規整丁苯共聚彈性體，其中聚丁二烯段的順式含量達到96 mol ％以上，玻璃化溫度約為-110℃；聚苯乙烯段含有部分立構規整結構，可產生結晶，熔點為150℃～180℃；共聚合轉化率達到70％以上。高順式聚丁二烯段可賦予材料高回彈、高耐磨、低生熱及優異的耐低溫性能，立構規整的聚苯乙烯鏈段所形成的結晶微區作為物理交聯點不僅能夠起到自增強和改善材料抗濕滑性的作用，還可提高材料耐熱、耐油及耐化學溶劑性。作為一種新型的共聚彈性體，有望作為製造輪胎的原材料使用，對於發展彈性體材料的理論及套用具有重要意義。
結題摘要
由金屬釹化合物/三異丁基鋁/鹵代烴/鹵代酯組成的稀土配位催化劑體系，可以用於苯乙烯（St）、丁二烯（Bd）的均聚以及二者的嵌段共聚，考察催化劑組成及反應條件對聚合反應及微觀結構參數的影響，以期合成出具有立構規整結構的苯乙烯－丁二烯兩嵌段共聚物。利用GPC、FTIR、1H-NMR、13C-NMR、DSC、TEM及AFM等分析手段對該共聚物進行分子量及其分布、微觀結構、組成、序列分布等的表征和測定。結果表明： 1. 對於St的配位聚合，在最佳化條件下，可製備出重均分子量（Mw）為 1.0×104 ～8.0×104及分子量分布較窄（Mw/Mn~1.5）的結晶性PS。含有無規及立構規整鏈段PS在150℃~270℃之間產生單個或多個熔融峰。 2. 對於Bd的配位聚合，在最佳化條件下，可製備出Mw 約為5.5×105及分子量分布較窄(Mw/Mn~2.0)的PB，PB中Bd單元的順-1,4結構含量＞98.0%(mol)。 3. 採用分步加料的方法可以合成出苯乙烯－丁二烯兩嵌段共聚物，嵌段效率為62％～77％。其中含有~93%(wt)的THF可溶部分SB1及7%(wt)的THF不溶部分SB2。SB1的GPC譜圖呈雙峰分布，峰位分子量（Mp）分別為9×105及3×104。St平均結合量為12.9％(mol)~22.6％(mol)。PB鏈段的順-1,4含量約為98.0％(mol)，Tg,Bd = -107℃，Tm,Bd = -13℃；PS鏈段中含有間規立構，Tg,St = 95℃，Tm St = 251℃。嵌段共聚物SB2的GPC譜圖呈雙峰分布，高、低分子量部分的峰位分子量（Mp）分別為2.2×105及2.0×104。SB2中PB鏈段的Tg,Bd = -108℃，Tm,Bd = -13℃；PS鏈段中含有間規立構及更高的熔點，其中Tg,St = 71℃，Tm,St = 258℃。 4. 將3~5 % (wt)的SB加入至 GPPS中，使得GPPS的衝擊強度提高了約為130%、斷裂伸長率提高了500％~1300%，達到了增韌的效果； 特別是發現SB還有增強的作用，可使GPPS的拉伸強度提高了40％。
