丁苯橡胶接枝改性的研究进展及应用

丁苯橡胶的生产工艺及技术进展丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯两种单体经共聚合反应而生成的弹性体共聚物。

按聚合工艺方法可分为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两大类。

从聚合机理来看，ESBR是自由基聚合，而SSBR是采用阴离子活性聚合。

ESBR的发展已过鼎盛时期，而SSBR的发展目前正处于稳步上升阶段。

2.1 丁苯橡胶的分类及品种2.1.1 乳聚丁苯橡胶的生产工艺乳聚丁苯橡胶(ESBR)的生产历史悠久，乳聚丁苯橡胶是通过自由基聚合得到的，在20世纪50年代以前，均是高温丁苯橡胶，1937年由德国Farben公司首先实现工业化，它是当前合成橡胶中生产能力最大的品种。

50年代初才出现了性能优异的低温丁苯橡胶。

目前所使用的乳聚丁苯橡胶基本上为低温乳聚丁苯橡胶。

羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶聚合过程中加入少量(1～3％)的丙烯酸类单体共聚而制成。

其力学性能和耐老化性能等较丁苯橡胶好。

但这种橡胶吸水后容易早期硫化，工艺上不易掌握。

高苯乙烯丁苯橡胶是将苯乙烯含量为85～87％的高苯乙烯树脂胶乳与丁苯橡胶(常用SBR1500)胶乳以一定比例混合后经共凝得到的产品。

乳聚丁苯橡胶的工业生产方法有高温聚合（又称热法）和低温聚合（冷法）两种。

高温聚合所得产品的分子量较低、文化度较大，分子量分布较宽，在质量上都不如低温聚合产品，目前很少采用。

因此，这里只叙述低温连续法乳液聚合生产工艺。

1、工艺流程简述…图2.1 乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程图如生产充油胶，则需在胶乳中加入定量的高芳烃油或环烷烃油，充分混合后，送去凝聚，后续工序同上。

表2.1 典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方表2、聚合配方及聚合工艺条件乳液聚合配方和工艺条件是决定橡胶质量最关键因素。

经过几十年的工业生产实践，乳聚丁苯橡胶的生产技术、工艺过程、聚合配方和品种牌号都具有相当程度的国际规范化。

当前的改进都侧重在节能、环保及自控方面，或是调整开发一些急需专用性品种，以满足市场需求。

关 键 词 ： 聚 丁苯 橡 胶 ； 溶 改性 技 术 ； 面 胶 胎
中图 分 类 号 ： ＴＱ３ ６ １ＴＱ３ ３ １ ３．； ３ ．
文献标志码： Ｂ
文 章 编 号 ：Ｏ ６８ ７ （Ｏ １ ０ —２ ２０ ｌ０ １ １２ ｌ） ５０ ６—６
近年来 环境 问题 （ 省资 源 、 节 环保 ） 到 高度 受 重视 ， 降低 汽车燃 油消 耗 量是 保 护环 境 的有效 措 施， 因此 ， 高性能 节能 型轮胎胎 面胶 的研制 和生产 迫在 眉睫 。胎 面胶 的研究 重 点 是 降低 滚 动 阻力 、
溶 聚 丁苯 橡 胶 （ Ｓ Ｒ） Ｓ Ｂ 由美 国 Ｐ ｉｉｓ公 司 ｈｌｐ ｌ
和费尔斯 通公 司于 ２ Ｏ世 纪 ６ Ｏ年 代 首 先 实 现 工 业
和耐 磨性 能下 降 ， 动 阻力 增 大 。减 小 苯 乙烯 含 滚
量可 提高硫 化剂 中硫 的利 用 率 ， 胶 料 的硫 化 交 使 联 网络更加 完善 ， 有利 于提高 硫化 胶 的强 度 、 弹性
胎 面胶 品种 、 料 分散 状 态 及填 料 与 橡胶 的 填
界 面结合 强弱是 影 响胎 面胶 性能 的关键 因素 。传
统 的胎 面用 乳 聚 丁苯 橡 胶 （ Ｓ Ｒ）Ｂ ／ Ｒ 并用 ＥＢ ／Ｒ Ｎ
胶 已无法 调节 轮胎 “ 鬼 三 角” 能 的综 合平 衡 。 魔 性
近年来 国外 的发展趋 势是 采用分 子结构设 计方 法 合 成具有 特定结 构 的高强度 、 高抓 着性 、 生热 的 低 新 型胎 面用胶 ， 实现 轮胎 的经济性 、 安全性 和舒适 性 的综合 平衡 。
胶、 线形 度高 、 非橡胶成 分少 以及 相对分 子质 量分 布 窄等 特点 。与 Ｅ Ｂ Ｓ Ｒ相 比 ， Ｓ Ｒ具 有耐 磨 、 ＳＢ 耐 屈挠 、 生热 低和滚 动阻 力小 等优点ｎ ， ］ 但其 加工 性 能 略差 ， 生产成 本略高 ， 且不 同厂 家生产 的产 品之 间互换 性较差 。

文章编号:1001-9731(2014)14-14008-05乳聚丁苯橡胶功能化改性与应用进展∗魏绪玲1,2,杨丽芳3,4,王荣民1,龚光碧2,梁㊀滔2(1.西北师范大学化学化工学院,生态环境相关高分子材料教育部重点实验室,兰州730070;2.中国石油兰州化工研究中心,兰州730060;3.中国石油大学,北京102249;4.中国石油独山子石化公司研究院,新疆克拉玛依833600)摘㊀要:㊀乳聚丁苯橡胶(ESBR)是目前应用最为广泛的合成橡胶之一㊂对其功能化改性方法(如主要有接枝㊁共聚和环氧化等)与应用进行了综述,其中,接枝不同的单体赋予其不同的性能,接枝法具有操作简便㊁成本低㊁产品多样化等优点;共聚改性既能显著改善橡胶的生胶强度㊁耐磨性及加工性能等,也可赋予其抗氧化性㊁耐低温等性能;环氧化改性可提高橡胶耐非极性溶剂和抗湿滑性能,降低生热等㊂总之,乳聚丁苯橡胶的功能化改性是拓展其应用领域和扩大市场的主要发展方向,是研发与生产者值得关注的领域㊂关键词:㊀乳聚丁苯橡胶;功能化改性;共聚反应;接枝改性;环氧化中图分类号:㊀O63;TQ333.1文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.14.0021㊀引㊀言以丁二烯与苯乙烯为单体,经共聚反应制备的丁苯橡胶(SBR)高分子链中既有刚性的苯环结构,也有柔性的分子链段,具有优异的耐磨性㊁耐热性和耐老化性能,是用途最为广泛的共聚物橡胶㊂SBR广泛应用于轮胎㊁胶管㊁胶带㊁胶鞋㊁减震制品等领域(图1)㊂按照聚合方式,SBR分为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两大类[1]㊂SSBR则是由2种单体以烷基锂为引发剂,在溶剂中通过阴离子聚合而制得的共聚物[2]㊂其具有好的弹性㊁耐磨耐寒性和低生热性能,以及强度高㊁抗湿滑性能等优点[3-5]㊂但其产品价格较高,质量不稳定,难以满足市场需求㊂相反,ESBR 工艺稳定成熟㊁生产成本低㊁加工性能优异,是目前应用最为广泛的聚合物之一㊂2010年以来,我国成为世界上ESBR产能㊁消费量最大的国家㊂ESBR属于不结晶的非极性橡胶,其分子间的内聚力小,生胶强度低㊂可用补强剂改善ESBR性能[6],如炭黑或非炭黑(如二氧化硅㊁淀粉)等㊂还可进行功能化改性㊂随着欧盟Reach法规㊁标签法案的相继出台[7],以及其它弹性体材料竞争的加剧,ESBR功能化改性得到较快发展㊂常用的功能化改性方法有接枝法㊁共聚法和环氧化法[8]㊂图1㊀丁苯橡胶及其主要产品Fi g1St y rene-butadiene rubber and its p roducts 2㊀乳聚丁苯橡胶的功能化接枝改性ESBR聚合物主链有C C键,也有乙烯基( CH CH2)侧链㊂接枝改性是以其中的主链与侧链C C键为接枝点,通过引发剂提供活性种,产生接枝点,聚合后形成接枝产物,将极性㊁非极性的基团或链段和高弹性的链段键接在一起,不同接枝单体赋予ESBR不同的性能㊂2.1㊀功能性接枝单元的主要类型典型的接枝单体有苯乙烯(St)㊁甲基丙烯酸甲酯(MMA)㊁甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)㊁羧基聚合物㊁硅烷基聚合物等㊂以ESBR胶浆为原料,利用其主链上含有的双键和烯丙基,用引发剂或辐射进行引发,形成以SBR为核相㊁壳相为接枝单体聚合物的接枝产物[9](图2),壳层的厚度随着苯乙烯接枝到ESBR胶乳上的接枝率的提高而增大,赋予其良好的机械性能,制得动态机械性能良好的热塑性弹性体㊂ESBR接枝800412014年第14期(45)卷∗基金项目:国家自然科学基金资助项目(21263024,21244003);教育部长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT1177)收到初稿日期:2013-11-13收到修改稿日期:2014-01-16通讯作者:王荣民,E-mail:wan g rm@ 作者简介:魏绪玲㊀(1981-),女,山东莒南人,工程师,在读博士,师承王荣民教授,从事功能高分子材料研究㊂丙烯酸酯(图3)聚合物,既增加了ESBR 的极性,又增加了分子的支化度,从而赋予ESBR 高抗冲性质㊂GMA (图4)分子中有活泼的乙烯基和离子性反应的环氧基2种官能团,可以自由基聚合,也可以离子反应聚合㊂图2㊀SBR 接枝聚苯乙烯的制备Fi g 2Pre p aration of SBR g rafted p ol y st y rene图3㊀丁苯橡胶接枝丙烯酸酯聚合物的制备Fi g 3Pre p aration of SBR g rafted acr y lic p ol y mer图4㊀SBR -g-GMA 的制备Fi g 4Pre p aration of SBR -g-GMA 一般来说,对于ESBR 的接枝,是以乙烯基接枝到丁二烯-苯乙烯主链上形成 O型聚合物㊂GMA 可采用光接枝反应接枝聚合到SBR 表面,得到SBR -g-GMA [10]㊂光引发接枝反应能增加橡胶的分子链,增加橡胶分子的柔韧性,提高ESBR 的拉伸强度㊂ESBR也可与St 和MMA 共聚接枝(图5)㊂以过氧化羟基二异丙苯(CHPO )/四乙烯五胺(TEPA )氧化-还原体系为引发剂,ST -MMA 共聚物将ESBR 胶乳核进行了包覆,得到核壳结构的接枝聚合物[11]㊂图5㊀SBR 接枝聚丙烯酸的制备Fi g 5Pre p aration of SBR g rafted p ol y acr y lic acid为了改善高分子的亲水性,可在分子链中引入羧基㊂日本普利司通轮胎公司[12]在橡胶中接枝α,β-不饱和羧酸共轭二烯烃,通过交联稳定的碳-碳键或碳氮键,使得聚合物具有较高的热稳定性,从而提高了高温下对路面的抓着性㊂马来酸酐(MAH )可作为羧基源,MAH 通过乙烯基在ESBR 线性和支链分子链上发生接枝[13]㊂Jazani 等[14]在双辊混炼机上热引发MAH接枝ESBR ,提高了橡胶与聚对苯二甲酸类塑料(PET )的相容性㊂采用伽玛辐射,也可将马来酸(MA )和MAH 接枝到ESBR 上[15]㊂硅烷类化合物也可接枝到ESBR 表面㊂通过在分子链中引入Si O 键,可赋予橡胶较好的粘合性和高生胶强度[16]㊂尹常杰等[17]采用原位乳液接枝法,每个ESBR 的分子链中的丁二烯链段有一个双键,其接枝反应可以在橡胶主链的α碳原子上,也可以在双键碳原子上,同时由于VTES 自身水解缩聚,形成预交联橡胶,因此,VTES 接枝的橡胶耐热性和拉伸强度都有明显的提高(图6)㊂图6㊀ESBR 接枝VTES 制备SBR -g-VTES 的机理Fi g 6Mechanism of SBR -g-VTES g raftin g co p ol y merization ㊀㊀聚氯乙烯(PVC )改性ESBR 后可提高其耐热性㊂潘明旺等[18]制备了丁苯胶乳粒子接枝PVC 复合树脂,该复合树脂具有很高的缺口冲击强度,是纯PVC冲击强度的8倍以上㊂聚丙烯(PP )可通过混炼㊁UV光引发接枝ESBR ㊂Wan g 等[19]用双辊混炼机得到了PP 和ESBR 的共混物,通过UV 光引发,增加了与PP 基体的相容性㊂可再生天然高分子(纤维素㊁半纤维素㊁木质素㊁淀粉㊁蛋白质㊁脂肪等)接枝到ESBR ,不仅可以改善其力学性能和加工性能,而且可改善材料的可降解性能㊂Khalf 等[20]以过氧化氢为引发剂,在γ射线辐照条件下,将纤维素醋酸酯接枝到ESBR 和NBR 共混物上,显著地提高了共混物力学性能㊂随着经济的发展,环境问题的突出,我们认为,可再生的天然高分子原料资源化利用将受到关注㊂2.2㊀ESBR 功能化接枝聚合技术接枝单体㊁场所直接影响接枝效果,ESBR 的接枝改性在乳液或胶块中进行[21]㊂乳液中接枝改性是最简单经济的方法,是将接枝单体㊁引发剂等直接加入到橡胶乳液中进行接枝聚合[22]㊂接枝对象一般是SBR 胶乳,可以得到具有核壳结构的丁苯橡胶胶乳,一般包括2种核-壳结构,软核-硬壳和硬核-软壳结构(图7)㊂丁苯橡胶被作为软的部分,而MMA ㊁St ㊁丙烯腈(AN )㊁氯乙烯(VC )㊁醋酸乙烯酯(VAc )等作为硬的部90041魏绪玲等:乳聚丁苯橡胶功能化改性与应用进展分㊂图7㊀表面控制过程模型Fi g7Ph y sical model of the surface-controlled p rocess 在胶块中进行接枝聚合是将引发剂㊁接枝单体㊁橡胶胶块等直接加入到混炼机中,通过混炼后引发接枝聚合㊂常见的引发体系有化学引发㊁光引发和辐射引发㊂对ESBR的辐射改性的机理是通过离子束在聚合物上生成自由基[23],大分子在发生自由基反应时,分子间产生新的链接㊂辐照能提高聚合物弹性㊁使用温度范围等,但也会导致聚合物分子链断裂㊂2.3㊀ESBR功能化接枝聚合物的应用功能化接枝改性ESBR聚合物,用途较为广泛㊂在塑料工程领域,接枝ESBR主要被用作塑料增韧剂,提高塑料的加工性能㊂MAH接枝的ESBR与PET 共混后可大幅度提高其增韧性能,当MAH质量分数为2%时,接枝共混前后的冲击强度从57J/m增加到153J/m[24]㊂ESBR接枝产物还可作为极性和非极性材料之间的增容剂㊂Ramesan等[25]利用二氯卡宾接枝的ESBR作为ESBR和氯丁橡胶(CR)的相容剂,发现当接枝ESBR中二氯卡宾的质量分数为25%时, ESBR和CR之间具有良好的分子相容性㊂具有软核-硬壳结构的接枝ESBR被用来作为调节器㊁钢化塑料㊁碰撞材料等,具有硬核-软壳结构的聚合物用于涂料和胶黏剂领域[26]㊂接枝法制备的粉末ESBR可以作为沥青㊁水泥及高聚物的改性剂[27],改善水泥的抗压强度和抗弯曲强度等力学性能㊂3㊀ESBR功能化共聚改性与ESBR接枝聚合改性不同,共聚改性指在制备ESBR时加入第三种功能性单体,使一种或多种功能性单体参与聚合(图8),这种方法制得的橡胶又称集成橡胶[28],集多种通用橡胶的优点于一身㊂图8㊀ESBR的功能化共聚反应Fi g8S y nthesis of ESBR acr y lic co p ol y mer 3.1㊀功能性共聚单元的主要类型与功能典型的共聚单体有异戊二烯㊁丙烯酸及其酯㊁杂环类单体㊁胺基化合物等㊂汽车工业的发展对轮胎性能与功能提出了新的要求:高牵引性㊁低滚动阻力和高耐磨性㊂传统的ESBR很难同时满足这些要求㊂在制备丁苯橡胶时引入异戊二烯共聚,使橡胶在降低滚动阻力的同时,可增加其湿抓着力,改善抗湿滑性能㊂李杨等[29]通过乳液聚合的方法合成了苯乙烯㊁异戊二烯㊁丁二烯三元共聚物(ESIBR)㊂由丁二烯㊁苯乙烯和少量不饱和羧酸(如丙烯酸㊁甲基丙烯酸等)通过乳液共聚可得到羧基丁苯胶乳(图9)[30]㊂引入羧基提高胶乳的极性,从而能提高胶乳的粘合性能㊂由该胶乳所得的橡胶,即为羧基丁苯胶,其物理机械性能和耐老化性能优于丁苯胶㊂胺基化合物的加入可以提高分子的稳定性,提高生胶强度㊂在丁二烯与苯乙烯乳液共聚时,可引入少量N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸酰胺[31],使其直接结合到橡胶分子链上,避免了防老剂的挥发和迁移带来的损失和污染,提高其在橡胶中的稳定性㊂在丁苯橡胶分子链间引入离子键,可提高内聚力和生胶强度[32],即将丁二烯㊁苯乙烯㊁少量含叔胺基的第三单体进行三元共聚,所得聚合物再与α,ω二卤代烷反应形成季铵盐离子键,这种离子键具有热(或冷)剪切可逆特性㊂图9㊀ESBR共聚丙烯酸的合成Fi g9S y nthesis of ESBR acr y lic co p ol y mer丁二烯-苯乙烯-叔胺三元共聚物中的叔胺基在常温下与交联剂反应,在橡胶大分子链间形成少量交联结构,从而提高生胶强度㊂日本瑞翁公司[33]在ESBR 的制备过程中同时加入含叔胺基的烯烃类化合物作为第三单体(如N,N-二甲氨基甲基丙烯酸酯㊁N-甲基-N-乙氨基甲基丙烯酸酯等),大幅度提高橡胶与白炭黑的亲和性㊂在高分子链中引入吡啶基团,可提高极性,能增进橡胶与聚酰胺㊁聚酯等纤维材料的粘合性能㊂在丁二烯与苯乙烯乳液共聚合时,加入少量异丙烯基-2-噁唑啉[34]㊁吡咯啉衍生物[35]等含杂环单体参与共聚,且易形成络合物,赋予聚合物强耐磨性㊂由高分子量胶乳和低分子量胶乳掺混可制得复合型ESBR,二者或其中之一在共聚时要加入少量羟基烷基丙烯酸酯(如羟基丙基甲基丙烯酸酯)作为第三单体,这种复合型丁苯橡胶轮胎拥有节能和安全性能[36]㊂3.2㊀ESBR功能化共聚物的应用丁苯橡胶制备时引入功能性单体,主要用于高性能轮胎的制备㊂用少量羟基烷基丙烯酸酯共聚SBR 生产轮胎胎面料时,其引力和滚动阻力与SSBR配料生产的轮胎相近,同时不降低胎面的磨耗性能㊂功能化的共聚丁苯橡胶可以用于聚合物改性㊂吴向东等[37]在合成丁苯胶乳时,加入苯乙烯㊁顺丁二烯酸酐进行共聚反应,制得增韧聚氯乙烯用改性丁苯橡胶粉㊂Zhan g等[38]用共聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物改性沥青,改性后的沥青抗温度敏感性,抗开裂和变形,弹性恢复和储存稳定性得到改善㊂共聚丁苯橡胶乳液还010412014年第14期(45)卷用于制备高性能涂料㊁防腐涂料㊂我们认为,丁苯橡胶中引入刺激响应性结构单元将赋予其一定智能性[39-40]㊂4㊀ESBR的环氧化改性4.1㊀环氧化改性ESBR利用丁苯橡胶分子链中的C C键进行环氧化是一种有效的化学改性方法㊂其最常用的环氧化剂是过氧甲酸,该类环氧化方法主要有2种,即一步法和两步法㊂一步法即原位生成过酸法,即在有机酸(甲酸㊁乙酸㊁苯甲酸等)的存在下,加入过氧化氢,生成过氧酸,不需将过酸分离,直接对聚丁二烯橡胶的双键进行环氧化(图10)㊂两步法也称预制过酸法,即预先制备好过酸(如过氧甲酸㊁过乙酸等),将过酸分离出来,再对聚丁二烯橡胶进行环氧化,其优点是经济㊁工艺简单,缺点是生产不安全㊂图10㊀聚二烯烃橡胶的原位氧化反应Fi g10In situ oxidation of p ol y diene rubber聚丁二烯橡胶的微观结构及相对分子质量不同㊂其环氧化反应的转化率㊁环氧化程度及环氧化选择性不同㊂Kurusu等[41]用甲酸/过氧化氢体系环氧化高分子量聚丁二烯橡胶,聚丁二烯橡胶的相对分子质量越大,体系粘度增大,不利于环氧化反应的进行㊂陈勇等[42]研究了以聚乙二醇(PEG)作为相转移催化剂,用原位生成过甲酸的方法在环己烷中使SBR进行环氧化改性,PEG可将水中的过氧化氢及生成的过甲酸转移到有机相中,从而提高SBR的环氧化程度㊂4.2㊀丁苯橡胶环氧化产物的应用丁苯橡胶经环氧化后,在聚合物主链中引入极性基团,从而赋予其新的功能㊂如环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物可提高其耐油性,降低透气性,提高与金属㊁陶瓷及织物的黏合性,改善抗湿滑性㊂环氧化改性后的橡胶耐非极性溶剂能力增大,加工性能得到改善㊂但是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)经环氧化后,其内聚强度增加,在甲苯中溶解的速度更快,透明性有所提高,适合做胶粘剂原料㊂5㊀展㊀望乳聚丁苯橡胶因其制备工艺成熟㊁加工性能优异㊁成本低等优势,成为目前应用最为广泛的聚合物之一㊂为了改善其基本性能或赋予其新功能,乳聚丁苯橡胶的改性已经从传统的添加补强剂,转向功能化改性㊂在多种化学改性方法中,接枝法操作简便经济,接枝产品灵活多变,是改善其使用性能㊁扩大应用范围的主要方法之一㊂功能性单体在乳液聚合中的使用是赋予乳聚丁苯橡胶特殊功能的重要手段㊂另一方面,天然高分子在丁苯橡胶的改性㊁刺激响应性单体的共聚是值得关注的领域㊂总之,乳聚丁苯橡胶的功能化改性是拓展其应用领域和扩大市场的主要发展方向,是相关研发与生产者值得关注的领域㊂参考文献:[1]㊀Wan g L,Zhao S H,Li A,et al.Stud y on the structureand p ro p erties of SSBR with lar g e-volume functionalg rou p s at the end of chains[J].Pol y mer,2010,51(9):2084-2090.[2]㊀Li H,Sun J,Son g Y H,et al.The mechanical and visco-elastic p ro p erties of SSBR vulcanizates filled with or g 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差， 难 以满 足市 场需 求 。与 Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ相 比， Ｅ Ｓ Ｂ Ｒ 工 艺 稳定 成 熟 ， 生 产成 本 低 ， 加 工性 能优 异 ， 大 量 应 用 于汽 车轮 胎行业 。２ ０ １ ０年 以来 ， 我 国成 为 世 界 上Ｓ Ｂ Ｒ 产能 、 消费 量最 大 的 国家 。至 ２ ０ １ ３年底 ，
万 ｔ 。
，
是 世 界 上工 业 化 最早 、 产量 最 高 、 消 费 量最 大
的通用 合 成 橡 胶ｌ １ ］ 。Ｓ Ｂ Ｒ经历 了 ８ ０余 年 的快 速发展 ， 目前世 界 Ｓ Ｂ Ｒ 的产能 约 占七 大合 成 橡胶
品种 （ Ｓ Ｂ Ｒ、 乙丙橡胶 、 丁腈橡胶 、 丁基 橡 胶 、 氯 丁 橡胶 、 顺 丁橡胶 、 异 戊 橡胶 ） 总 产能 的 ４ ３ 左右 。 Ｓ Ｂ Ｒ 的生 产 厂 家 主要 集 中 在 美 国 、 日本 、 西 欧 和 中 国， 其中， 美 国、 俄罗斯、 Ｅ ｔ 本 和我 国 的 Ｓ Ｂ Ｒ 产
中图 分 类 号 ： ＴＱ ３ ３ ３ ． １
文献 标 识 码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ５ — ３ １ ７ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ １ — ０ ０ ８ ０ — ０ ５
丁苯橡 胶 （ Ｓ Ｂ Ｒ） 作 为 重要 的合 成橡 胶 品 种之
一
我国 Ｓ Ｂ Ｒ装 置产 能 为 １ ６ ８万 ｔ ， 其中， Ｅ Ｓ Ｂ Ｒ产 能 为 １ ３ ５ ． ５万 ｔ ， Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ产 能仅 为 ３ ２ ． ７万 ｔ ， 产 量为 ９
能 约 占世界 总产 能 的 ６ １ ［ ３ ］ 。
随着 经济水 平 的发 展及 环 保 要 求 的 提 高 ， 材
料本 身所 具有 的性 能难 以满 足人 们 的需 求 ， 材 料

丁苯橡胶研究报告
丁苯橡胶是一种合成橡胶，具有优异的物理性能和化学稳定性，在工业上有很广泛的应用。

本报告对丁苯橡胶的研究进行了总结，主要包括丁苯橡胶的制备方法、物理性能和应用领域等方面。

首先，丁苯橡胶的制备方法有两种：乳液聚合法和溶剂聚合法。

乳液聚合法是将丁苯单体加入到乳液中，经过聚合反应得到乳液状的丁苯橡胶；溶剂聚合法是将丁苯单体溶解在有机溶剂中，通过引发剂的作用，使丁苯单体发生聚合反应得到溶液状的丁苯橡胶。

两种制备方法各有优缺点，可以根据不同的需要选择适合的方法。

其次，丁苯橡胶具有良好的物理性能。

它具有较高的拉伸强度、弹性模量和耐磨性，具有优异的抗老化、耐热性和耐化学性。

此外，丁苯橡胶还具有优异的电绝缘性能和阻燃性能，可以在各种恶劣环境下使用。

最后，丁苯橡胶在工业上有广泛的应用领域。

由于其良好的物理性能和化学稳定性，丁苯橡胶被广泛应用于橡胶制品、胶粘剂、密封垫片等领域。

例如，丁苯橡胶可以用于制造轮胎、皮带、密封圈等橡胶制品，其优异的耐磨性和耐老化性能可以提高产品的使用寿命。

此外，丁苯橡胶还可以用作粘合剂的基材，制备高强度的胶粘剂。

综上所述，丁苯橡胶是一种具有优异物性和广泛应用领域的合成橡胶。

通过合适的制备方法可以得到不同形式的丁苯橡胶，
满足不同场合的需求。

随着科技的进步和需求的增加，丁苯橡胶的研究和应用将会越来越广泛。

乳 产 品 ， 粒径 可 达到 ３ ０ １ ０ ｎ 其 ０ — ０ ０ ｍ。
成 的 高 分 子 乳 液 产
品 的 总称 ． 苯 胶 乳 丁
由于 浓 度 、可 塑 性 、
作 者 简 介 ： 多仁 汪 先 生 ， 高级 工 程 师 、 翻 译 、 息 调 研 员 、 究 信 研
丁苯胶 乳 的生 产方 法采 用乳 聚法 ．与生产 固体 丁苯橡 胶 的聚 合 、 气工 艺相 同。 脱 所不 同的 是 生 产 固体 Ｓ Ｒ 丁苯 橡 胶 时 聚合 得 到 的胶 乳 Ｂ 是 中间产 品 ． 聚合物 粒子 的粒 径较 小 ， 固物浓 总 度 较低 ； 商 品丁苯 胶乳 则需 要粒 径 大 、 固物 而 总
阴 离 子 型 丁 苯
并 负 责 吉 林 省 合 成 树
脂 新 材 料 的 信 息 调 研
工作
胶 乳 一 般 低 温 聚 合 胶 乳 的湿 润 强度 大 ， 度 、 张强 度 、 长 率 等 硬 抗 伸
２１ 阴离子 型 丁苯胶 乳 ．
采 用 阴离 子型 、非 离子 型或 两性 界 面活性
改性丁苯胶乳 的开发 与应用进展
汪 多 仁
（ 国石 油 吉林石 化公 司） 中
１ 理 化 性 能
技 术 与现 有技 术相 比 ． 制备 条件 温和 ， 艺过程 工
丁苯 胶 乳 （Ｂ Ｓ Ｒ） 是 以 丁 二 烯 、 乙烯 苯 为 主 要 单 体 共 聚 而
简单 、 稳定 ， 原料 易 得 ， 产 成本低 。 初 步应用 生 经 实验 表 明 ，采 用该 项技 术研 制 的大粒 径 丁苯胶
的 聚合 物粒 径小 ， 用范 围受 到一 定 的限制 。 应 而 大粒径 丁苯 胶乳 属 于高功 能合 成胶 乳 ．因其 粒 径大 ， 即使在 高 固含量 下仍 可保 持 流动状 态 ， 能 广 泛地 应用 于造 纸 、 毯 、 地 发泡 橡 胶 、 沥青 、 Ｂ Ａ Ｓ

丁苯橡胶研究报告
丁苯橡胶研究报告
一、研究背景
丁苯橡胶是一种合成橡胶，具有优良的耐磨性、耐化学性能和耐高温性能，广泛应用于轮胎、橡胶密封制品、橡胶软管等领域。

本研究旨在通过对丁苯橡胶的研究，探索其结构和性能之间的关系，为丁苯橡胶的应用和改性提供科学依据。

二、研究方法
1. 实验材料：选取已经合成好的丁苯橡胶作为研究对象。

2. 实验设备：扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机、热分析仪(TGA)等。

3. 实验步骤：
(1) 使用SEM观察丁苯橡胶的微观结构。

(2) 进行拉伸试验，测试丁苯橡胶的力学性能。

(3) 使用TGA分析丁苯橡胶的热稳定性。

三、实验结果与分析
1. SEM观察结果显示，丁苯橡胶呈现出网状结构，具有较高的表面积，有利于与其他材料的结合。

2. 拉伸试验结果显示，丁苯橡胶具有较高的强度和延展性，符合其在应用领域对机械性能的要求。

3. TGA分析结果显示，丁苯橡胶具有良好的热稳定性，能够在高温环境下保持较好的性能。

四、结论与建议
1. 丁苯橡胶具有较好的微观结构、力学性能和热稳定性，适用于广泛的应用领域。

2. 在实际应用中，可以根据具体需求对丁苯橡胶进行改性，以提高其性能和适应性。

3. 进一步的研究可以从丁苯橡胶的化学配方、加工工艺等方面展开，以进一步完善丁苯橡胶的性能和应用范围。

五、参考文献
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30（4）:10-15.。

丁苯橡胶生产技术研究进展目前,丁苯橡胶（SBR）的生产技术在聚合工艺、改性技术以及新产品的开发等方面都取得很大的进展.1 聚合工艺的改进美国固特异公司开发了一种被称作FIM（现场注入单体，Field Inject Momomer）的乳聚丁苯橡胶(ESBR）新工艺.该工艺可减少用皂量30%以上，降低聚合物中皂残余量，在轮胎应用中可增强帘线的粘结性能。

把采用FIM工艺制备的高分子量SBR乳液和低分子量SBR乳液混合后共凝聚，制得的ESBR不仅在滚动阻力和胎面耐磨耗性能方面与溶聚丁苯橡胶（SSBR）相同，且在抓着力等方面均优于SSBR。

日本JSR公司采用两步聚合工艺可生产中等苯乙烯含量的ESBR。

首先使44份丁二烯与51份苯乙烯在乳化剂和0.07份叔十二碳硫醇存在下进行乳液共聚，单体转化率达到63％时加入5份丁二烯和0。

1份叔十二碳硫醇，继续聚合至转化率为80%，可得到结合苯乙烯质量分数为45％、门尼粘度为93.5的ESBR，所得橡胶具有优异的耐磨性和扯断强度。

德国Buna化工厂在由10个聚合釜组成的聚合釜系列合成ESBR过程中，将第一台聚合釜用作预混釜,预混料通过过滤器进入各釜进行聚合,并用C10H7SO3H/HCHO缩合物、丁二烯—苯乙烯—马来酸酐共聚物或马来酸的DielsAlder加合物的稀水溶液洗涤过滤器,将形成的洗涤液回流入聚合系统，减少了釜内的挂胶量。

SSBR传统合成方法的最大缺点在于偶联效率低(50%～70%)。

北京化工大学以多官能团有机锂为引发体系，采用一次性投料工艺，一步聚合制备偶联度高达100％的锡偶联型SSBR（简称S100），试样具有良好的物理机械性能、优异的低滚动阻力及高的湿抓着性。

Phillips公司用带搅拌器的一系列活塞流式反应器进行连续无胶溶液聚合制备共轭二烯烃-单乙烯基芳烃橡胶聚合物，包括连续加入单体和有机锂引发剂、稀释剂、胶体抑制剂及无规剂到搅拌罐式反应器内，将溶液聚合产物（转化率不低于90％）连续转移到活塞式流动区以完成聚合反应，并用偶联剂进行处理。

开发 绿 色轮胎 是轮 胎工 业应 对人们 日渐严格 的环保 要求 的可行 技术 方案 。溶 聚 丁苯橡 胶 （ Ｓ Ｓ －
性、 偶 联 改性 以及共 聚组 成改 性 。
１ 分子 链末 端 官能化 改性
１ ． １ 官 能 化 引 发 剂 改 性
Ｂ Ｒ ） 因其 耐 磨 性 和 耐 沟 纹 龟裂 性 优 良， 湿 路 面 抓
着 性能 、 耐热 性 能及 在 高 温 下 长 时 间暴 露 后 的 耐 屈 挠性 能 良好 等 特 点 ， 成 为 公认 的开 发 绿 色 轮 胎 的重要 原料 。 通过 对 Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ 进 行 改性 ， 使 其 获 得
采用 含有 一些 官能化 基 团的 引发剂 ， 引 发 Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ 聚合 ， 可 以使 每 个 分 性能 。Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ硫 化 胶 中存 在 以下 几 个 主要 滞
后过 程 ： 聚合物 大分 子 的粘 弹滞后 、 炭黑 与 大分子 之 间结合 与脱 离 的滞后 和炭黑 聚 集体破 碎 与重新
形成 的滞 后 。要 想 得 到低 滞 后 聚 合 物 ， 可 以 从几 个方 面考 虑进 行 聚合物 设计 ： 降低 聚合 物／ 聚合物 之 间的滞 后 ， 可 以通 过 降低 小相 对 分 子 质 量 聚合
米其 林公 司采 用有 机锂 化合 物 和 四价锡 氨 基
化合 物 作为 引发 体 系 ， 四价 锡 氨基 化 合 物 在 有 机
锂 化合 物加入 之 前 加 入 到溶 剂 中 ， 合 成 了胺 基 官 能化聚 合物 ， 然后 再采 用 卤化锡偶 联 剂进行 改性 ，
所 合成 的 Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ滞 后 损 失 降 低 ， 具 有 更 好 的 动 态 性 能和 物理 性能 ［ １ ］ 。Ｌ Ｇ 化 学 公 司采 用 新 型 双 官

16国产丁苯橡胶复合材料应用研究进展崔小明摘 要：概述了石墨烯、白炭黑、高岭土等与丁苯橡胶制备的复合材料的应用研究进展，并指出了其今后的发展建议。

关键词：丁苯橡胶；复合材料；应用研究进展丁苯橡胶（S B R）是由丁二烯和苯乙烯为原料合成的一种重要合成橡胶品种，在轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具以及各种橡胶制品等领域具有广泛的应用前景[1]。

但S B R是非结晶橡胶，无自补强性，纯胶硫化胶的拉伸强度等性能较差，通常需要通过改性来改善其性能，拓展应用领域。

其中丁苯橡胶与石墨烯、纤维、碳纳米管等制备复合材料就是一种重要的改性途径。

概述了我国近几年石墨烯、高岭土、白炭黑等与S B R制备的复合材料的应用研究进展，并指出了其今后的发展建议。

1 石墨烯/SBR复合材料四川大学材料科学与工程学院徐霞等[2]采用石墨烯纳米片作为发热材料，水性S B R为基体，制备了定向排列石墨烯/SBR复合材料，探究了石墨烯含量对该复合材料电导性能的影响，研究了电导性和电压对该复合材料的电热性能的影响。

结果表明，该复合材料的电导率随石墨烯含量的增加而增加，当石墨烯质量分数为3%时，该复合材料的电导率为0.53S/cm；该复合材料的电热性能随电导率和电压的增加而增加，当施加12V的激励电压，电导率为0.53S/cm的复合材料的加热饱和温度为88℃。

北京化工大学苏甜等[3]以十八胺（O D A）对氧化石墨烯（G O）进行改性，采用乳液复合法制备O D A功能化G O（O D A-G O）/乳聚丁苯橡胶（E S B R）复合材料,并对其结构和性能进行研究。

结果表明：ODA-GO在ESBR中的分散性良好，少量ODA-GO在ESBR中能够形成较强的填料网络；与ESBR胶料相比，ODA-GO/ESBR复合材料在0℃时的损耗因子（tanδ）增大,60℃时的tanδ减小；随着O D A-G O用量的增大,复合材料的物理性能和气密性能提高。

丁苯橡胶研究报告摘要本研究报告对丁苯橡胶进行了全面深入的探讨。

首先，我们介绍了丁苯橡胶的基本概念和应用领域。

然后，我们对其制备方法和工艺进行了详细阐述。

接着，我们重点讨论了丁苯橡胶的性能特点和优缺点，以及其在汽车制造、建筑材料、医药等行业中的应用。

最后，我们对丁苯橡胶的发展前景进行了展望，并提出了进一步研究的建议。

引言丁苯橡胶是一种重要的合成橡胶，具有广泛的应用前景。

它具有耐磨性、耐油性、耐老化性等优异的物理化学性能，是许多领域的关键材料。

本文将就丁苯橡胶的制备方法、性能特点和应用领域进行全面讨论，旨在深入了解该材料的特性和潜在应用。

二级标题制备方法•橡胶合成1.丙烯腈与丁二烯共聚法2.乙丙二烯共聚法•橡胶后处理1.硫化2.交联3.增韧改性性能特点•物理性能1.拉伸强度2.弹性模量3.伸长率•化学性能1.耐油性2.耐磨性3.耐老化性•热学性能1.热稳定性2.红外光谱特性应用领域•汽车制造1.轮胎2.密封件•建筑材料1.防水材料2.绝缘材料•医药1.包药材料2.医疗器械三级标题拉伸强度拉伸强度是评价丁苯橡胶物理性能的重要指标之一。

它与丁苯橡胶的分子结构和交联程度密切相关。

研究表明，通过调整丁苯橡胶的配方和制备工艺，可以有效提高其拉伸强度。

提高耐油性丁苯橡胶的耐油性是其在汽车制造行业中得以广泛应用的主要原因之一。

为了提高丁苯橡胶的耐油性，可以采用添加剂和改性剂的方法进行改善。

例如，添加二硫化钼可以显著提高丁苯橡胶的耐油性能。

热稳定性改进丁苯橡胶在高温环境下容易发生老化和热分解。

为了改善其热稳定性，可以采用添加防老剂和稳定剂的方法。

研究表明，添加适量的抗氧化剂和紫外线吸收剂可以有效提高丁苯橡胶的热稳定性。

发展前景随着汽车、建筑和医药行业的快速发展，丁苯橡胶的需求量不断增加。

未来，丁苯橡胶将在更多领域得到应用，如新能源汽车、智能建筑材料和生物医药领域。

同时，丁苯橡胶的制备方法和工艺也将不断改进，以提高其性能和降低成本。

物 ， 得不 到 无 规 Ｓ Ｂ 而 Ｓ Ｒ。为 得 到尽 可 能 理 想 的
能 以保 证 车辆行 驶 安 全 ， 同时 还 要 求 有很 好 的耐 磨 性 能和其 他综 合性 能 。为适 应市 场对 橡胶 性能
越 来越 高 的要求 ， 仍需 对 Ｓ Ｂ Ｓ Ｒ进 一步 改性 。 国内外 许多 公 司和 研究 机 构 均 在研 究 Ｓ Ｂ ＳＲ
滚动 阻力 以利 于节 能 ， 又要 求 有 很 高 的抗 湿 滑性
指标 往往 相互 矛盾 。例 如 ， 烃类 溶剂 中 ， 在 以正 丁 基锂 （ － ｕ １ 为 引 发 剂 制 备 Ｓ Ｂ 虽 可 保 证 产 ｎＢ Ｌ ） Ｓ Ｒ， 物 的乙烯 基质 量分 数约 为０ １ 但 因为 丁二烯 和苯 ．， 乙烯 的竞 聚率 相差 悬 殊 ， 以 只能 获 得嵌 段 共 聚 所
关 键 词 ： 聚 丁 苯橡 胶 ； 学 改性 ； 观 结 构 ； 理 改 性 ； 展 趋 势 溶 化 微 物 发 中图 分 类 号 ： ＴＱ３ ３ １ ３ ． 文 献 标 志 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ０８ ０ ２ １ ）８０ ０ —７ １０ —９ Ｘ（０ １０ —５ ５０
溶 聚 丁苯 橡 胶 （ Ｓ Ｒ） 丁二 烯 与 苯 乙烯 通 ＳＢ 是 过 无终 止 的烷基锂 引发 的阴离 子活性 聚合 制得 的
面、 胎体 和胎侧 等 部位 。另外 ， 由于 Ｓ Ｂ Ｓ Ｒ具 有 触 感、 耐候 性和 弹性 好 以及 永 久变形 小 等优点 ， 仅 不 可用 于 制 作雨 衣 、 布 、 衣 及气 垫床 等 ， 可 用 毡 风 还 于制 作 发 泡 均 匀 、 构 致 密 的 海 绵 材 料 。 目前 ， 结
量 约 为 ２ ００ ０ 相 对 分 子 质 量 分 布 指 数 约 为 ５ ０ ， ２ ５ 相应 胶料 的性 能才 比较 理想 口 ］ ．， 。然 而 ， 些 这

SIS热塑丁苯橡胶的接枝改性研究概述：热塑性丁苯-丙烯共聚物（SIS）是一种重要的聚合物材料，具有出色的柔韧性、耐磨性和黏附性。

然而，由于其相对较低的热稳定性和力学性能，SIS的应用范围受到了一定程度的限制。

为了改善SIS的性能，接枝改性成为一种有效的方法。

本文将对SIS热塑丁苯橡胶的接枝改性研究进行探讨。

1. 引言SIS热塑丁苯橡胶由丁苯块和丙烯块交替排列而成，具有良好的弹性和靭性，广泛应用于胶粘剂、塑料改性等领域。

然而，SIS的热稳定性和力学性能限制了其使用范围。

因此，通过接枝改性来提高SIS的性能已成为研究的热点。

2. 接枝改性方法2.1 物理接枝法物理接枝法是通过将功能化单体直接插入SIS分子链中实现接枝改性的方法。

这种方法简单易行，但接枝效果有限。

2.2 化学接枝法化学接枝法通过引入有活性基团的化合物，在适当的条件下与SIS发生反应从而进行接枝改性。

常用的化学接枝试剂包括有机过氧化物、含羟基化合物等。

3. 接枝改性的影响因素3.1 接枝剂种类接枝剂种类对接枝改性效果有着重要影响。

选择适当的接枝剂能够使SIS材料改善特定性能，如增加强度、提高耐热性等。

3.2 接枝剂用量接枝剂用量的确定需要充分考虑接枝反应的速率、接枝效果以及副反应的影响。

过少的接枝剂用量可能降低接枝效果，而过多的接枝剂可能导致副反应增加。

3.3 反应条件反应温度、反应时间和反应溶剂对接枝改性的效果有着重要影响。

控制适当的反应条件能够有效地提高接枝率和产品性能。

4. 接枝改性的应用与发展前景4.1 接枝改性的应用接枝改性可以显著改善SIS热塑丁苯橡胶的力学性能和耐热性能，提高其在工业应用中的可靠性和稳定性。

因此，接枝改性的SIS在胶粘剂、塑料改性等领域具有广阔的应用前景。

4.2 接枝改性的发展前景随着新材料和新技术的不断涌现，SIS热塑丁苯橡胶的接枝改性研究仍有很大的发展空间。

例如，传统的接枝剂中生产的产品性能有限，可以通过合成新型接枝剂来改善接枝改性的效果。

SIS热塑丁苯橡胶的表面改性研究热塑丁苯橡胶（SIS）是一种具有优异性能的高分子材料，广泛应用于橡胶制品、塑料制品、建筑材料等多个领域。

然而，SIS橡胶的表面性质对其应用性能具有重要影响。

为了改善SIS橡胶的表面性能，表面改性成为研究的重点领域之一。

本文将对SIS热塑丁苯橡胶的表面改性研究进行探讨，旨在提供一种可能的改性途径。

一、研究背景SIS橡胶作为一种热塑性橡胶材料，具有良好的弹性和抗撕裂性能，但其表面性质较为平滑，缺乏足够的粘附性，不易与其他材料结合。

为了改善其表面黏附性以及耐候性能，研究人员开始针对SIS橡胶的表面进行改性，以提升其应用价值。

二、表面改性方法1. 物理改性物理改性方法是通过外界物理力或温度来改变SIS橡胶表面的形态和性能。

常见的物理改性方法包括：（1）高温处理：通过加热SIS橡胶，使其表面发生物理变化，增加其表面粗糙度和活性基团的含量，从而提高粘附性。

（2）等离子体处理：利用等离子体在SIS橡胶表面引起化学反应，改变其表面化学特性和粘附性能。

（3）表面薄膜覆盖：采用薄膜覆盖的方法，如陶瓷涂层、聚合物薄膜等，来增加SIS橡胶表面的耐磨性和粘附性。

2. 化学改性化学改性方法是通过在SIS橡胶表面引入新的化学基团，改变其表面化学特性，从而提高其粘附性和耐候性能。

常见的化学改性方法包括：（1）表面接枝：通过引入引发剂和交联剂，在SIS橡胶表面进行接枝和交联反应，从而形成新的化学结构，增强与其他材料的结合能力。

（2）物理吸附：在SIS橡胶表面引入可吸附物质，如纳米颗粒、有机复合物等，通过物理作用力增加其表面粗糙度和粘附性。

（3）表面改性剂涂覆：利用表面改性剂，如硅烷偶联剂、聚合物改性剂等，通过涂覆的方式改变SIS橡胶表面的化学性质，提高其粘附性和耐候性。

三、表面改性效果评估对于SIS橡胶的表面改性效果评估，可以从以下几个方面进行考量：1. 表面粗糙度：通过扫描电子显微镜（SEM）等表面形貌分析技术，观察SIS橡胶表面的形貌变化，评估改性效果。

Jan．2014现代化工第34卷第1期Modern Chemical Industry 2014年1月溶聚丁苯橡胶接枝MAH 的改性研究杨金娟1，2，栗晓杰1，2，陈力军3，杨明山2，戴玉华2*，刘冰1，林青峰2(1．北京化工大学材料科学与工程学院，北京100029;2．北京石油化工学院材料科学与工程学院，特种弹性体复合材料北京市重点实验室，北京102617;3．中国石化北京燕山分公司合成橡胶一厂，北京102500)摘要：为提高溶聚丁苯橡胶（SSBＲ）与极性物质的相容性，以马来酸酐（MAH ）为极性单体对SSBＲ进行接枝改性。

研究了MAH 用量、引发剂过氧化苯甲酰（BPO ）用量、反应时间和反应温度等对接枝聚合物（SSBＲ－g －MAH ）的接枝率和凝胶率的影响。

结果发现，随MAH 、BPO 用量增加和反应时间延长，接枝聚合物的接枝率呈现先增大后降低的变化趋势，而凝胶率变化则与之相反；随反应温度的升高，接枝率依然先增大后降低，但凝胶率却一直增大。

热重分析表明接枝橡胶与SSBＲ具有相同的耐热性，分解温度均在360ħ左右，并采用傅里叶红外法对接枝产物的结构进行了表征。

关键词：溶聚丁苯橡胶；马来酸酐；溶液接枝；接枝率；凝胶率中图分类号：TQ330．5文献标志码：A 文章编号：0253－4320（2014）01－0064－04Study on grafting of SSBＲwith maleic anhydrideYANG Jin-juan 1，2，LI Xiao-jie 1，2，CHEN Li-jun 3，YANG Ming-shan 2，DAI Yu-hua 2*，LIU Bing 1，LIN Qing-feng 2（1．College of Material Science and Engineering ，Beijing University of Chemical Technology ，Beijing 100029，China ；2．Beijing Key lab of Speicial Elestomers and Coposites．College of Materials Science and Engineering ，Beijing Institute of Petrochemical Technology ，Beijing 102617，China ；3．Synthetic Ｒubber Plant of Beijing Yanshan Protrochemical Co．，Ltd．，SINOPEC ，Beijing 102500，China ）Abstract ：In order to improve compatibility between solution-polymerized styrene-butadiene-rubber （SSBＲ）withpolar monomers ，a series of modified SSBＲare prepared by grafting with maleic anhydride （MAH ）as graft monomer．The effects of MAH content ，BPO content ，reaction time and reaction temperature on the ratio of SSBＲ-g-MAH and gel ratio are studied．It is found that with increasing MAH content ，BPO content and reaction time ，the grating ratio of modified SSBＲincreases fast firstly and then decreases ，while gel ratio decreases firstly and then increases．When reaction temperature increases ，grafting of modified SSBＲshows a same curve as former ，while the gel ratio increases all the way．Thermal gravimetric analysis shows that the grafted SSBＲhas the same heat resistance with SSBＲ，and the structure of the grafted SSBＲis characterized by FTIＲ．Key words ：solution-polymerized styrene-butadiene-rubber （SSBＲ）；maleic anhydride ；solution grafting ；gel ratio收稿日期：2013－08－13作者简介：杨金娟（1987－），女，硕士生，从事橡胶改性方面的研究，yangjinjuan@bipt．edu．cn ；戴玉华（1971－），女，博士，副教授，主要从事阴离子聚合、橡胶改性及功能高分子方面的研究，通讯联系人，daiyuhua@bipt．edu．cn 。

８热带农业工程２００２年第４期改性天然橡胶的研究和进展何兰珍‘１３郭璇华［１３杨磊‘２］（１．华南理工大学化工学院广东广州５１０６４１２．华南热带农产品加工设计研究所广东湛江５２４００１）摘要：回顾和阐述了接枝天然橡胶、环氧化天然橡胶、粘土天然橡胶和氯化天然橡胶的历史、发展概况、应用和研究现状。

关键词：接枝天然橡胶；环氧化天然橡胶；粘土天然橡胶；氯化天然橡胶；化学改性天然橡胶（ＮＲ）是巴西三叶橡胶树分泌的乳汁经凝固、加工制得，其主要成分为聚异戊二烯，含量在９５％以上。

ＮＲ是一种具有优越综合性能的可再生天然资源。

然而随着合成橡胶工业的发展，某些具有特殊性能的合成橡胶（ＳＲ）比ＮＲ显示出更大的优势，如在耐热制品、密封制品、耐油制品方面天然橡胶明显逊于丁腈橡胶（ＮＢＲ）、丁基橡胶（ＩＩＲ）等合成橡胶。

因而在一些使用领域中，ＳＲ占绝对优势，ＮＲ面临着严峻的市场竞争。

我国是ＮＲ的生产大国，２００１年全国总产量达到５０万吨，位于五大产胶国之列。

如何充分利用ＮＲ这种再生天然资源已成为橡胶工作者艰巨的任务。

ＮＲ的许多性能与分子链中的Ｃ—Ｃ双键有着密切的关系，对ＮＲ改性就是建立在改变双键的思路之上，如接枝共聚、氯化、环氧化等Ｄ］。

多年来，人们致力于ＮＲ的改性研究工作，在保持ＮＲ优良综合性质的同时，赋予其某些制品所要求的特性，从而拓宽了其应用领域。

值得一提的是近年来纳米技术在橡胶改性中的应用。

以往橡胶改性多通过加入炭黑来提高强度、耐磨、抗老化等性能，但这样处理后制品将变成黑色。

为了制成彩色橡胶，将白色纳米级粒子作补强剂或使用纳米级着色剂，可制成彩色橡胶制品［２］。

发展改性ＮＲ，代替部分价格昂贵的ＳＲ，甚至把自己的优质产品打入国际市场，这对发展橡胶工业、保障植胶区经济效益都有着十分重要的意义。

本文对天然橡胶改性的各种方法研究的纤维在干燥机内停留时间不宜过长，一般为１４～３０ｍｉｎ，停留时间过长会影响纤维质量和干燥效率，纤维含水量保持在１０％左右为宜。

题目：探讨丁苯橡胶的合成与应用进展摘要：丁苯橡胶顾名思义，是一种橡胶产品，而且在我国的使用是非常广泛的，它是合成而来的，早早就进入了工业化的使用中，所以，它的使用对我国工业的发展非常有利，拥有很重要的地位，它的主要成分是乳液和溶液的丁苯橡胶，本文将对这两种成分的性能和制备的方式做出分析介绍，另外对丁苯橡胶的合成技术以及国内外的运用情况做出了综合的叙述，还对其未来的相关技术的发展和市场做出了展望。

关键词：丁苯橡胶；合成；应用橡胶属于如今世上存在的三种高分子材料之一，而在橡胶工业当中，丁苯橡胶的产耗很大，在合成的过程中，需要丁二烯和苯乙烯这两种重要的物质，两者进行无规共聚，运用这种方式加工出来的物质，更加贴近于天然的橡胶，的一切特点，甚至在一些方面，它比天然橡胶有过之而无不及，它在耐磨和耐热的方面都比天然橡胶表现得更为优秀，因此，丁苯橡胶在各方面的运用情况都是非常可观的，比如各种轮胎的生产，胶管和胶鞋等相关的制品，如今，在工业当中，丁苯橡胶的生产离不开对乳液聚合和溶液聚合这两种方式的依赖。

一、丁苯橡胶的合成（一）GR-S的合成及配方丁苯橡胶的合成不能够缺少丁二烯和苯乙烯的参与，这两者进行聚合反应就能够合成丁苯橡胶，将这两者进行混合，在温度为五十摄氏度的条件之下，对其进行搅拌，能够以每小时百分之五或六的速度进行转化，同时还要在其中加入链终止剂，这样就能够使聚合物在完成一定程度的转换时能够自动停止，再对自由基进行控制，可以避免过度的支化而形成微凝胶，其中，相关的物质反应可能不充分，剩余的丁二烯，可以进行进一步的移除，这一过程需要运用到专业设备闪蒸器，而苯乙烯也要进行萃取工作，将其置于萃取塔中，加入氧化剂完成，此外，还需把稀释过的含有硫酸和硫酸铝的混合液加进去，在这样的条件之下，乳液才会进行凝结，将凝结之后的凝胶进行一系列的操作，包括冲洗和干燥，最后对其进行打包和装运的工作。

（二）乳液聚合丁苯橡胶这种方法是要将丁二烯和苯乙烯置于低温的环境之下，加速自由基乳液使其聚合而产生的，再将美国轮胎和橡胶公司不用溶剂作为第三单体引入，再加上一系列药剂的使用，使得苯乙烯和丁二烯在二十五摄氏度以下的温度条件中，完成乳液共聚，就制作成了含有酰胺基的乳液聚合的丁苯橡胶，这一过程当中，会使用到很多种增塑剂，它具有双重的作用，一方面，它能够实现对官能化的共聚单体进行助溶和分散，又可以充当乳液聚合丁苯橡胶的增塑剂。