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液体橡胶的合成

2019/05/10 14:11
导读: 液体橡胶的合成概述 最近十多年来,液体橡胶得到了很大的重视和发展,液体橡胶作为胶粘剂、涂料、密封材料等得到了广泛使用。用作橡胶胶料的增塑剂时,不仅可增加胶料的塑性,而且不
        液体橡胶的合成概述
        最近十多年来,液体橡胶得到了很大的重视和发展,液体橡胶作为胶粘剂、涂料、密封材料等得到了广泛使用。用作橡胶胶料的增塑剂时,不仅可增加胶料的塑性,而且不会降低硫化胶的强度。由于液体橡胶的流动性好,加工容易,便于浇铸,这就有可能彻底改观通常橡胶制品的繁重复杂的工艺过程,而不再需要密炼机、开炼机等设备,只需用泵来输送补强剂、催化剂、硫化剂等的分散体或溶液,使之与液体橡胶相混合,然后浇铸成制品,也就不再需要现有的许多手工成型操作。但这种前景目前尚有许多复杂问题,特别对于复杂的制品如轮胎等,尚处于试验探索阶段。
        液体橡胶”这个名称是不确切的,只是因为这种液体聚合物的分子组成与高分子的弹性体相似而得名。通常这种液体橡胶是指能够进行浇铸、具有250~30000分子量的聚合物。为了与高分子弹性体相区别,常称之为预聚物或遥爪型预聚物(链端带有活性官能团的预聚物)。目前工业规模生产的有各种不同的主链组成,如聚酯、聚醚、聚酰胺、聚硫、聚二烯烃、二烯烃与烯烃的共聚物等,以及带有不同活性官能团(如羧基、羟基、硫醇基、氨基、环氧物、异氯酸酯、鹵化物等)的液体聚合物,其数量有数百种之多。其中,碳链预聚物近年来得到相当重视,因为这对橡胶各种制品采用简单价廉的浇铸法生产提供了良好的前景。所以,象无活性官能团的碳链预聚物、带有双官能团(两个端基)的丁二烯与丙烯酸的共聚物和丁二烯与丙烯腈及甲基丙烯酸的三元共聚物等液体橡胶以及丁二烯、丁二烯与异成二烯、丁二烯与苯乙烯等液体橡胶都有试制或生产。
        液体橡胶的合成
        目前,对分子链二端带有活性官能团的二烯烃或二烯烃与炌烃共聚合的预家物的合成来说,有着复杂困难的控制阶段,因此目前带双官他团的预聚物的成本尚属昂货。带双官能出的预聚物的制备方法有下列数种:离子型聚合,游离基聚合和高聚物的氧降解法等。
        1.离子型聚合
        阴离子聚合是制备液体橡胶应用最多的一种方法。采用丁基锂作催化剂可以制得液体聚丁二烯,聚合物粘度主要取决于催化剂用量和聚合时间。由于阴离子聚合制得的聚合物的分子链端带有金属离子,故可以采取一定措施,使该金属离子为某种官能团所置换。通常将这种端部带有金属离子的聚合物称为活性聚合物。它提供了制备带有端基官能团预聚物的良好途径。现以“遥爪”聚丁二烯预聚体为例进行说明。
        通常是在带有破金属分散体的极性介质中制备二官能的有机金属催化剂,如二锂催化剂。用这种催化剂引发丁二烯单体,使之聚合为两端带有金属原子的预聚体。

        这种分子为“活性的”,当加入相同或不同类型单体时,能继续聚合。
        将上述活性聚合物与氧化乙烯、氧化丙烯或者与醛和副等反应,然后进行水解,即可得到端羟基“遥爪”聚丁二烯液体橡胶:


         引入端基的种类和手段是多方面的,除羧基、羟基外,还可引久硫醇基、胺基、酯基等活性官能团。
        2.游离基聚合
        用催化剂引发的游离基聚合反应,在一个阶段即可得到带端基官能团的预聚物,但为此必需选用分子上带有所需官能团的引发剂。这种引发剂种类很多,通常采用偶氨二异丁腈过氧化氢、有机过氧化物、二硫化物等。引发剂分解为游离基后即引发单体聚合:
        而增长着的聚合物分子链通过双基终止即可得到端羧基“遥爪”聚丁二烯。
 
 
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