高透明抗沖擊苯乙烯-丁二烯共聚物的研究.pdf

1、本論文以環(huán)己烷為溶劑，以正丁基鋰為引發(fā)劑，以四氫呋喃為極性添加劑，采用陰離子聚合的方法，合成了多種線型和星型的液體丁二烯、苯乙烯系列聚合物。通過(guò)GPC、FT-IR、1H-NMR和13C-NMR法對(duì)其相對(duì)分子量及其分布、聚合物微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。以甲苯為溶劑，采用甲酸.過(guò)氧化氫原位法對(duì)上述液體丁苯系列聚合物進(jìn)行了環(huán)氧化反應(yīng)，制備了多種新型液體環(huán)氧化物偶聯(lián)劑——線型和星型的環(huán)氧化丁苯嵌段共聚物(b-ELBSC)、環(huán)氧化丁苯含漸變段共聚物(t

2、-ELBSC)、環(huán)氧化丁苯無(wú)規(guī)共聚物(r-ELBSC)和環(huán)氧化星型聚丁二烯(s-ELPB)。 考察了過(guò)氧化氫(H2O2)用量、環(huán)氧化反應(yīng)時(shí)間和溫度、分子量、苯乙烯含量和序列結(jié)構(gòu)等因素與環(huán)氧化液體丁苯共聚物(ELBSC)環(huán)氧化程度的變化規(guī)律；考察了環(huán)氧化液體丁苯共聚物(ELBSC)和甲基三甲氧基硅烷(CH3Si(OCH3)3)偶聯(lián)劑的偶聯(lián)規(guī)律，研究了偶聯(lián)溫度、偶聯(lián)時(shí)間、偶聯(lián)劑用量、四氫呋喃用量等對(duì)聚丁二烯鋰活性鏈末端偶聯(lián)規(guī)律的影響

3、；應(yīng)用s-ELPB、ELBSC、環(huán)氧大豆油和CH3Si(OCH3)3為偶聯(lián)劑分別制備了星型梳狀和線型梳狀以及三臂星型的丁二烯、苯乙烯多元嵌段共聚物，重點(diǎn)考察了分子量、苯乙烯含量、嵌段長(zhǎng)度、序列結(jié)構(gòu)、引發(fā)次數(shù)和引發(fā)劑用量比等因素對(duì)星型梳狀支化丁苯嵌段共聚物分子鏈微觀結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而評(píng)價(jià)材料的力學(xué)性能。 環(huán)氧化規(guī)律的研究結(jié)果表明控制H2O2用量可以得到環(huán)氧值可控的ELBSC，并當(dāng)H2O2/LPBS(mol)為0.6，反應(yīng)時(shí)間在120

4、min，溫度在50℃時(shí)可達(dá)到最大環(huán)氧值。 偶聯(lián)規(guī)律表明，偶聯(lián)劑用量在環(huán)氧基團(tuán)/n-BuLi(摩爾比)為1.0時(shí)，偶聯(lián)效率達(dá)到最大值，隨著偶聯(lián)劑用量的增加，相對(duì)臂數(shù)逐漸減少，平均臂數(shù)先增加后減少，分子量分布先變寬后變窄；THF用量在THF/n-BuLi(摩爾比)為1時(shí)，偶聯(lián)效率達(dá)到最大值，THF用量對(duì)臂數(shù)和分子量分布影響不大；隨著偶聯(lián)溫度的升高，偶聯(lián)效率逐漸升高，偶聯(lián)溫度對(duì)臂數(shù)和分子量分布影響不大；隨著偶聯(lián)時(shí)間的增加，偶聯(lián)效率逐漸

5、升高，在偶聯(lián)時(shí)間為30min后偶聯(lián)效率升高緩慢，認(rèn)為在30min內(nèi)偶聯(lián)反應(yīng)基本反應(yīng)完全，偶聯(lián)時(shí)間對(duì)臂數(shù)和分子量分布影響不大。 力學(xué)性能研究結(jié)果表明，隨著分子量增大，沖擊強(qiáng)度越大，拉伸強(qiáng)度降低，斷裂伸長(zhǎng)率降低，分子量在8到20萬(wàn)，THF/Li在10到30，S1-S2-B1/S3-B2-Li1和S2-B1/S3-B2-Li2比例為1∶2時(shí)沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度都較高。沖擊強(qiáng)度最好的是由s-ELPB制備的星型梳狀支化丁苯共聚物，其次為EL