试析稀土催化丁二烯-异戊二烯共聚技术研究

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1、浙江大学硕士学位论文稀土催化丁二烯-异戊二烯共聚技术研究姓名：孙峰申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王凯2002.3.1一浙江大学硕士学位论文摘要球23338对稀土催化剂及稀土催化丁二烯一异戊二烯橡胶的合成进行了实验研究，通过采用不同催化剂配比及聚合工艺，制得可制备高性能轮胎的新胶种。进行了小试及扩试实验研究，并对共聚物进行性能分析和表征，完成了概念设计。—、／首先进行了稀土催化剂的合成实验，考察并优化了合成条件．建立了催化剂盼评价方法，并得到了制备环烷酸稀土的最佳试验条件。催化聚合活性高，可使催化剂总用量降低到千分之五以下。通过丁二烯一异戊二烯共聚合小试实验，考察稀土催

2、化剂不同加料顺序、陈化时间、陈化浓度、陈化温度、催化剂配比、催化剂用量、溶剂、聚合温度和时间的影响等，确定了适宜的聚合工艺条件。由微观结构分析，共聚物只有一个玻璃化温度(一90℃以下)，具有优异的耐低温性能，两种单体链节均为高顺式结构(97％以上)，且受共聚组分、聚合催化剂配比、共聚条件的变化影响很小。进行了丁二烯一异戊=烯共聚合扩试实验研究。随着试验规模的扩大，催化剂用量可显著下降；单项催化剂浓度在一定范围内降低，不会影响聚合活性；单体浓度对胶液动力粘度的影响较大，单釜聚合控制单体浓度为lOOg／L左右，转化率大于80％时，胶液流动性较好，而且聚合工艺平稳。回收溶剂油中残留异戊

3、二烯对聚合活性、聚合物结构影响不大，通过共聚胶的流变性能测试实验，测量了不定稀土催化丁二烯一异戊二烯橡胶聚合液的流体性质，得到该胶液的表观粘度，并与顺丁橡胶进行了对比。随反应时间延长。转化率提高。胶液粘度显著增大，胶液非牛顿性(剪切稀化特性)增强；随温度升高，胶液的非牛顿性减弱：在相同温度和剪切速率条件下，丁一异戊共聚胶液粘度比顺丁胶液大，且剪切稀化特性更强。进行了丁二烯一异戊二烯共聚胶性能评价实验，对该胶种基本配合试验及轮胎胎面配合试验作了较系统的考察。稀土催化丁戊橡胶与顺丁橡胶相比，在绝大多数方面表现出相近的性能．拉伸强度、撕裂强度略低于顺丁橡胶，但在耐寒性、耐磨性、耐屈挠龟

4、裂等方面表现明显改善和提高。硫化速度较快。本文的研究结果对开发丁一异戊共聚橡胶．改进顺丁胶的性能，填补国内橡胶品种的空白，开拓广阔的应用市场都具有重要的现实意义。关键讯稀土催化辄丁=烯．异戊二烯，共聚厶’必流变性能t——一塑垩查堂堡圭兰垡笙奎ABSTP,ACTThesynthesisofbutadiene·isoprenerubberhulkpolymerizedwithrareearthcatalysthasbeenstudiedexperimentallyinthispaper．Anewkindofrubber,whichc如beusedtoproducehighperfor

5、mancetyre．wasdevelopedwithdifferentcatalystproportionsandpolymerizationprocesstechniques．mlabscaleandpre．pilotscaletestsweremade，andthecopolymerwasanalyzedandcharacterized．FinallytheconceptualdesignWascompleted．TheexperimentalstudyofrareearthcatalystWasmadetoinvestigateandoptimizethesynthesis

6、conditions．Thecatalystappraisalmethodwasestablishedandtheoptimalconditionsforthepreparationofrareearthnaphthenatewereobtained．Labscaletestsweremadeforbutadiene—isoprenembberbulkpolymerization．Thefeasiblepolymerizationconditionsweredeterminedbystudyingtheinfluencesofdifferentcatalystfeedingseq

7、uential，agingtime，agingconcentration，agingtemperature，catalystproportion，catalystamount，solvent，polymerizationtemperatureandtime．Meanwhile，thereactivityratioofthetwomonomersandtheinfluencesofthecopolymeronlowtemperatureperfornlancewerealsostu