双螺杆剪切制备液体橡胶及其改性研究
作者单位:北京化工大学
学位级别:硕士
导师姓名:王润国;史金炜
授予年度:2022年
学科分类:08[工学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 080502[工学-材料学]
摘 要:在橡胶的混炼加工过程中,为了达到改良胶料的某些物理力学性能的目的,例如降低体系的门尼粘度和硬度等,通常在橡胶加工的过程中混入小分子油类物质作为增塑剂(常用芳烃类物质)。液体橡胶是一种节能、高效和绿色的新型反应性增塑剂,液体橡胶的主要制备方法是阴离子聚合法,但这个方法成本较高,限制了其在工业化的应用,而降解法虽然成本较低,但其分子量及其分布不好控制,所以研究一种新型方法既可以降低成本又可以方便控制其分子量就显得格外重要。本课题采用双螺杆为设备,固体橡胶为材料,通过调节螺杆的温度和转速来制备不同分子量的液体橡胶,将不同种类和分子量的液体橡胶作为橡胶的增塑剂研究了其增塑效果,然后将制备的液体橡胶与芳烃油和市售的液体橡胶作对比实验。本论文第二章,以固体聚异戊二烯为原材料,采用双螺杆设备,采用热氧降解的方法成功制备了分子量从9000-100000的异戊二烯液体橡胶,并对其结构进行了表征,结果表明证明成功制备了LIR,制备的LIR基本不含1,2结构和反式1,4结构,LIR的数均和重均分子量都随着双螺杆温度的逐渐升高和转速的逐渐降低而逐渐降低,而分子量的分布并没有比较明显的变化。把不同分子量的JLIR作为增塑剂添加到SBR和SSBR/BR基体中并对其进行了表征,结果表明添加中等分子量JLIR综合性能更好。将JLIR-320和传统芳烃油,市售LIR-565做了对比实验,对其增塑效果进行了研究,结果表明JLIR-320的增塑效果要远优于传统芳烃油,与市售阴离子聚合的LIR-565增塑效果相当。本论文第三章,以双螺杆为设备,采用化学降解法的方式成功制备了分子量从1000-9000的丁二烯液体橡胶,并对其进行了表征,结果表明成功制备了LBR,LBR的数均和重均分子量都随着双螺杆温度的逐渐提升而逐渐减少,而分子量分布先变宽而后变窄,转速对分子量的大小和分布没有较为明显的影响。将不同分子量的JLBR作为增塑剂添加到SBR和SSBR/BR基体中,并对其进行了表征。结果表明中等分子量JLBR综合性能更好。将JLBR-320和传统芳烃油,市售LBR-305做了对比实验,对其增塑效果进行了研究,结果表明JLBR-320的增塑效果要远优于传统芳烃油,和市售阴离子聚合的LBR-305增塑效果相当。