反式聚异戊二烯的性能及应用研究进展
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液体聚异戊二烯橡胶的研究进展
液 体橡 胶 常 温下 具 有 流 动 性 ， 可浇 注 和 注 射 成 型 ， 工设 备 简 单 ， 工 方便 ， 有合 成 橡 胶 的 加 施 具 特性 。液 体橡 胶 可直 接 制造 密 封 胶 、 粘 剂 等 液 胶
性 聚 合 而成 ， 璃 化 温度 （ 为 一６ 玻 Ｔ） ３℃ ， 一 种 是
环境 造成 污 染 。随 着 人 们 环保 意 识 的加 强 ， ］ 世
界各 国对 环 保 要 求 越 来 越 高 。欧 盟 ＲＥ ＣＨ 法 Ａ 规要 求 ２ １ ０ ０年 后 出 口到 欧盟 的橡 胶 制 品 中不 能 含对 人体 有 害 的芳 烃类 物 质 ， 我 国 目前 轮 胎 加 而 工过 程 中使用 的增 塑剂 大 多含 有 芳 烃 ， 些 物 质 这 会 随着 轮胎磨 损 与橡胶 颗粒 一起 进入 大气 而 对环
为 ３ Ｏ万 ～４ Ｏ万 ｔ 中 国石 油 兰 州 石 化 分 公 司石 。 油化 工研 究 院（ 称 兰 州 石 化研 究 院 ） ２ 简 从 Ｏ世 纪
纯 度 要求较 高 的场合 。除具有 普 通液体 橡 胶 的性 能外 ， 由于 Ｌ Ｒ链 节 结 构 与 ＮＲ 相 同 ， Ｉ 因此 Ｌ Ｒ Ｉ 更 适 合作 为橡 胶增 塑剂 或软化 剂 。传 统橡 胶加 异 戊 二 烯 橡 胶 的研 究进 展 液
液体 聚 异 戊 二 烯 橡 胶 的研 究进 展
李 传 清 ， 小进 贺
（ 国石 化 北 京 北 化 院 燕 山 分 院 ， 京 中 北 １２０） ０ ５ ０
摘 要 ： 绍 液 体 聚 异戊 二 烯 橡 胶 （ Ｉ 的发 展 现 状 、 成 、 用 及 其 干 燥 设 备 。 与 芳 烃 油 相 比 ， Ｉ 介 Ｌ Ｒ） 合 应 Ｌ Ｒ作 为 增 塑 剂 能 够 改 善 橡 胶 的 加 工 性 能 ， 高 胶料 的 物 理性 能 、 提 耐屈 挠 疲 劳性 能 和 耐 热 氧 老 化 性 能 ， 于环 保 。 目前 国 内 Ｌ Ｒ 中 试 产 利 Ｉ
反式—1,4—聚异戊二烯及其混炼胶的流变特性
细管直径为 １ ５１Ｔ， ．ＴＩ Ｉ 长径 比为 ２ ： ； １ ０ １ 试验 温度 分
别 为 ８ １０， ２ 和 １０ ℃ ； 观 剪 切 速 率 为 ０， ０ １０ ４ 表 ７． ，３ ２ ９和 ７ ０Ｓ ， 一 范 围 包 括 了 轮 胎 用 ３７ ，１ ３ ～ 这 胶 料加 工 过 程 中可 能 遇 到 的所 有 剪 切 速 率 。
炭 黑
本 工作 采 用 孟 山 都 加 工 性 能 试 验 仪 研 究 了 ＴＰ 及其 混 炼 胶 的流 变 特 性 和影 响 因 素 。 Ｉ
氧 化 锌 、 脂 酸 、 老 剂 硬 防
排 料 （ １０ ≤ ５
芳 烃 油
１ 实验
℃ ） 。
１ １ 主 要 原 材料 ．
（） ２ －段 混 炼 采 用 １２１Ｔ 开 炼 机 。 一 段 ５ ＵＩ Ｔ 母 炼 胶 中加 入 硫 黄 和 促 进 剂 ， 通 ６次 ， 片 。 薄 下
胶 【，Ｉ １２。ＴＰ Ｉ主 链 分 子 以 反 式 ． ， １ ４链 节 为 主 ， 分
１ ；Ｒ １ ； Ｉ ２ ； 黄 ５ Ｂ ５ ＴＰ ０ 硫
２ ３ 加 工 助 剂 Ｔ ．； ＿
７ ２ 加 工 助 剂 ＴＫＯ－０ ２ 其 它 ８ ； ８ ；
别 为 ： 黑 Ｎ３ ５ ６ ； 烃 油 炭 ７ ０芳 脂酸 ２； 进 剂 ＮＳ ０ ６ 促 ．。 １ ３ Ｔ Ｉ 用 胶 料 的 制备 ． Ｐ 并
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第 １ １期
陈
宏等 ． 反式 一 ，－ 异戊 二烯 及其 混炼 胶 的流 变特 性 １ ４聚
６３ ４
反 式 ． ，１ 异 戊 二 烯 及 其 混 炼 胶 的 流 变 特 性 １ 聚
陈 宏 ， 伊云 ， 周 罗锡 荣 ， 名 东 王
成核剂和填料对反式-1,4-聚异戊二烯性能的影响
ａ ａ ｄｅ ｎｇ ａ ｅ ｏ ｔ ａ 一 ｎｄ ｈ ｒ ｎｉ ｒ ｔ ｆ ｒ ｎｓ １，４－ ｌ ｓ ｐｒ ｎ （ ｐｏ ｙｉｏ ｅ ｅ ＴＰＩ ｗｅ ｅ ｔ ｉ ｄ Ｔｈｅ ｅ ｕ ｔ ｓ ｗ ） ｒ ｓ ｕｄ ｅ ． ｒ ｓ ｌｓ ｈｏ
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反式-1,4-聚异戊二烯／乙炔黑复合材料的形状记忆性能
ＹＡＯ ｅ ， Ｗ ｉ ＸＵ — ｏ ｇ，ＣＨ ＥＮ ， ＺＨ ＡＯ Ｆｕ ｙ ｎ Ｌｉ Ｚｈｉｃ ａ — ｈ ｏ， ＨＵＡＮ Ｇ ｏ ｃ ｎ Ｂａ － ｈｅ
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具 有 热 致 形 状 记 忆 性 能 ， 着 乙炔 黑 用 量 增 加 ， 刺 激 响 应 温 度 呈 先 升 后 降 的 趋 势 ， 致 随 热 热 形 变 回 复 率 保 持 在 ９ 左 右 ， 复 速 度 呈 降 低 趋 势 。 乙 炔 黑含 量 及 施 加 的 电 压 对 试 样 的 ０ 回
Ｑｉห้องสมุดไป่ตู้ｄ ｏ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｉｎｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＳｃｅ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｑｉｇ ａ ６ ０ ２ Ｃｈｎ ） ｎ ｄ ｏ ２ ６ ４ ， ｉａ
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具 有 热 致 形 状 记 忆 性 能 ， 着 乙炔 黑 用 量 增 加 ， 刺 激 响 应 温 度 呈 先 升 后 降 的 趋 势 ， 致 随 热 热 形 变 回 复 率 保 持 在 ９ 左 右 ， 复 速 度 呈 降 低 趋 势 。 乙 炔 黑含 量 及 施 加 的 电 压 对 试 样 的 ０ 回
Ｑｉห้องสมุดไป่ตู้ｄ ｏ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｉｎｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＳｃｅ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｑｉｇ ａ ６ ０ ２ Ｃｈｎ ） ｎ ｄ ｏ ２ ６ ４ ， ｉａ
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聚异戊二烯结构简式
聚异戊二烯结构简式聚异戊二烯（Polyisoprene），简称PI，是一种重要的高分子化合物，由异戊二烯单体（isoprene）经过聚合反应得到。
它具有多种优异的性质和广泛的应用领域，在工业生产和科学研究中扮演着重要的角色。
聚异戊二烯的分子结构由一条条长链组成，链上由多个异戊二烯单体通过共价键连接而成。
这种结构使得聚异戊二烯具有很高的柔韧性和弹性，同时也赋予了它优异的物理和化学性质。
聚异戊二烯具有良好的弹性和回弹性。
由于强的共价键连接，聚异戊二烯分子可以在外力作用下发生弯曲和伸长，而在外力消失后能够迅速恢复原状，这使得聚异戊二烯成为制作橡胶制品的理想材料。
例如，聚异戊二烯可以用于生产汽车轮胎，其优异的弹性和耐磨性能可以有效提高轮胎的使用寿命和行驶安全性。
聚异戊二烯具有较好的耐热性和耐寒性。
聚异戊二烯分子链之间的共价键结构使其能够在高温下保持稳定，不易熔化或分解。
这使得聚异戊二烯在高温环境下仍能保持其物理和化学性质，广泛应用于高温工艺和材料制备中。
另一方面，聚异戊二烯也具有较低的玻璃化转变温度，使其在低温环境下依然具有良好的柔韧性和弹性，适用于寒冷地区的工程和设备。
聚异戊二烯还具有很好的化学稳定性和电绝缘性能。
聚异戊二烯分子链上的共价键使其不易与其他物质发生反应或降解，保持较高的化学稳定性。
这使得聚异戊二烯可以应用于化学工业中，例如作为催化剂的载体或分离膜的材料。
同时，聚异戊二烯还具有优异的电绝缘性能，可用于电子器件的绝缘层和电缆的绝缘材料。
聚异戊二烯在科学研究和工业生产中有着广泛的应用。
例如，在生物医药领域，聚异戊二烯可以用作药物缓释系统的载体材料，实现药物的控制释放。
在纺织工业中，聚异戊二烯可以用于制作高弹性纤维和弹性织物，提供舒适的穿着体验。
在工程领域，聚异戊二烯可以用于制作密封件、橡胶管和防震材料等。
聚异戊二烯作为一种重要的高分子化合物，具有优异的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。
它的弹性、耐热性、耐寒性、化学稳定性和电绝缘性能使其成为众多产品的理想材料。
聚异戊二烯橡胶
分子结构:
基本特性:
a颜色透明光亮，无气体 b比天然橡胶纯净，凝胶含量少，无杂质，质量均一 c不需塑炼，混炼简便，冬季不用保温 d硫化胶的机械强度高，物理性能均衡性好，为最接近天然橡胶的合成橡胶 e黏接性好，流动性好，加工容易，但易发生降解，硫化速率较慢 f振动吸收性和电性能好
反式-1，4-聚异戊二烯橡胶
分子结构：
基本特性: a性能与天然的古塔波橡胶、巴拉塔橡胶和杜仲橡胶相同 b在60℃以下迅速结晶，是具有高硬度、高拉伸强度的结晶型聚合物 c未硫化的生胶有热塑性弹性体的性质，在高温下呈流动性，在常温下具 有硫化胶 的物理机械性能 d硫化胶具有强韧的机械性能 e硫化加深而不溶于沸苯
❖ 聚异戊二烯橡胶和天然橡胶的相比之优点：
1882年
提出异戊二烯的结构 为：。
1910年
不断进行着以异戊 二烯为原料制造合 成橡胶的研究。
证实了Tilden的 异戊二烯具有1.4 头位加成结构的 论点。
二、聚异戊二烯橡胶的制备方法
（二）顺式-聚异戊二烯的聚合常用催化剂
1
齐格勒型 催化剂
2
烷基铝 催化剂
3ห้องสมุดไป่ตู้
稀土化合物 催化剂
dd聚它顺（证cfe聚聚顺聚易聚尤顺cea二较此 三e644二F不聚振颜未黏未硫黏头头%a硫硫异的式二实异异式异结异适式、低时、、断异r动，a色硫接硫化接位位化化戊 研 -） 了 戊 戊 结 戊 晶 戊 于 -聚 ， 橡聚 聚 进 戊d吸突透化性化加性加加胶胶11a二究顺T二二构二，二制异在胶 异异行二，，y收破明的好的深好成成i具的进l烯史式烯烯含烯在烯造戊2成 戊戊着烯d44性了光生，生而，结结5有 机e行--橡起-橡橡量橡高橡食二型 二二以橡～n和聚聚最催齐有亮流不流构构胶胶强械聚天的源品黏胶胶胶为胶温胶烯烯烯异胶5电异异基，溶有动有动的的强韧异0然异于用接与的的9与下的橡橡橡戊的化格机万性戊戊本无于热性2热性论论度的戊橡戊制性天对历发天胶胶胶应有制二％之能二二的勒锂剂气沸塑塑点点好好高机二胶二品大然天史展然较备的的的烯用～间好烯烯国体性性苯。。， ，，械烯的烯、，橡然和趋橡高方制结制为领9橡橡家弹弹加加物性的3元具撕胶橡起势胶的法医备构备原域％胶胶安性性工工理能聚素有裂相胶源相强药方与方料全体体容容性合分1顺性比的比度卫法性法制顺.保的的易易能常析能的研的。生能造9式障式性性，，均用，良缺究缺制合％2线质质但但衡催测结好点。点品成结％，，，易易性化～得结及橡构危构～在在发发好剂异橡胶9构机高高生生，戊含胶的7含9程温降温降为二％3丝研量度量下 解 下 解最％烯、究已呈，呈，接组9橡。为经流硫流硫近分6胶超动动化化天为筋过性性速速然C等5石较，，率率较橡日H油在较在较胶8低5用大。约、常慢常慢的分0制铁，温温，合万2品子矿下下成5在分之等0具具橡量万战2子有有胶间5略硫硫量～物化化资胶胶，的的成分物物为理理子国较较机机家量械械宽窄安性性分全能 能的布重大下弹隐易此接流患有性结时性动。注较好能晶橡大性压性高，良，胶，好成能的生好在成撕，型强热高型裂易度低温黏性于。，
基本特性:
a颜色透明光亮，无气体 b比天然橡胶纯净，凝胶含量少，无杂质，质量均一 c不需塑炼，混炼简便，冬季不用保温 d硫化胶的机械强度高，物理性能均衡性好，为最接近天然橡胶的合成橡胶 e黏接性好，流动性好，加工容易，但易发生降解，硫化速率较慢 f振动吸收性和电性能好
反式-1，4-聚异戊二烯橡胶
分子结构：
基本特性: a性能与天然的古塔波橡胶、巴拉塔橡胶和杜仲橡胶相同 b在60℃以下迅速结晶，是具有高硬度、高拉伸强度的结晶型聚合物 c未硫化的生胶有热塑性弹性体的性质，在高温下呈流动性，在常温下具 有硫化胶 的物理机械性能 d硫化胶具有强韧的机械性能 e硫化加深而不溶于沸苯
❖ 聚异戊二烯橡胶和天然橡胶的相比之优点：
1882年
提出异戊二烯的结构 为：。
1910年
不断进行着以异戊 二烯为原料制造合 成橡胶的研究。
证实了Tilden的 异戊二烯具有1.4 头位加成结构的 论点。
二、聚异戊二烯橡胶的制备方法
（二）顺式-聚异戊二烯的聚合常用催化剂
1
齐格勒型 催化剂
2
烷基铝 催化剂
3ห้องสมุดไป่ตู้
稀土化合物 催化剂
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促进剂对氯丁胶／反式-1,4-聚异戊二烯并用胶性能的影响
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刘 玉鹏 ， 杜 爱华 ， 姚 薇 ， 黄 宝琛
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摘 要 ： 将 促 进 剂 Ｔ Ｔ Ｎ ２和 Ｄ 用 于氯 丁 橡 胶 （ ａ 和 反 式 ，－ Ｍ Ｄ、 Ａ ２ Ｍ Ｃ ） １ ４ 聚异 戍二 烯 （ Ｐ ） 用胶 中， Ｔ Ｉ并 研
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７０Ｍ 电子拉 力 实验 机 ， 湾高 铁 科 技 股 份 有 ００ 台
限公 司产 品 ； Ｔ７ １Ｄ屈 挠 试 验机 ， Ｇ ．０ １ 台湾 高 铁 科技 股 份有 限公 司产 品 ；０ Ａ型 老 化 实 验 箱 ， ４１ 上海 实验仪 器总厂 产 品。 １４ 试样 制备 ．
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第３ ４卷第 １ 期 １
２０ ０ ７年 １ 月 １
世 界 橡 胶 工 业
Ｗｏｌ ｂ ｅ ｎ ｕ ｔｙ ｒ Ｒｕ ｂ ｒＩ ｄ ｓｒ ｄ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． ｌ ９ — １ １３ １ ： ２ Ｎｏ ｖ．２ ０ ０ ７
异戊二烯的应用领域
异戊二烯的应用领域在所有的五碳烃成份中，目前以异戊二烯产品的用途最为广泛，其中最重要的一项是用来制造异戊二烯橡胶。
异戊二烯是生产异戊橡胶和丁基橡胶的单体，此外还可用于合成异戊烯氯、甲基庚烯酮、芳樟醇、柠檬醛、月桂烯、熏衣草醇、维生素A、E、K、拟除虫菊酯多种附加值很高，经济效益好的精细化学品。
高纯（含量≥98.5%）异戊二烯主要有两大应用领域，一是合成橡胶，二是精细化工。
在合成橡胶领域，采用聚合级（含量≥99.3%）异戊二烯，主要有如下几种下游产品。
①聚异戊二烯。
包括顺式1,4-聚异戊二烯（简称异戊橡胶、IR)和反式1,4-聚异戊二烯（简称合成杜仲胶、TPI），目前工业产品主要是异戊橡胶，它因分子结构及性能与天然橡胶最接近，因此被称为“合成天然橡胶”，是合成橡胶中能够替代天然橡胶综合性能最好的胶种，可广泛应用于轮胎、胶带、胶管等橡胶加工领域。
异戊二烯橡胶较天然橡胶有以下优点：质量均一，纯度高；混炼加工简便；颜色浅，近于无色透明；膨胀及收缩小；流动性好。
异戊二烯橡胶具有良好的物理机械性能，广泛应用于轮胎的胎面胶、胎体胶及胎侧胶；胶鞋、胶带、胶管、胶粘剂、工艺橡胶制品；以及医疗、食品用橡胶制品。
由于起始原料规格和聚合方法的不同，致使其聚合物有数种不同的结构，譬如高顺式聚异戊二烯，其为人工合成的天然橡胶成份，具有良好的弹性、耐磨性、耐热性，并有较好的电性能和加工性能，可以代替天然橡胶制成轮胎、胶带、胶管、鞋底胶等多种制品。
另外如低聚异戊二烯，这种液体橡胶具有许多优点，可以浇注成形，能在工作现场硫化成各种形状和尺寸的成品，而不需要一般橡胶加工的复杂设备，广泛运用于接着剂、密封剂、涂料、油漆、浸渍剂及硫化增塑剂方面。
其它不同结构型式的聚异戊二烯可用来制造多种特殊用途的橡胶，最终产品包括医疗用品和运动器材。
②苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物（SIS）。
由苯乙烯、异戊二烯通过阴离子聚合制得。
SIS是粘合剂、涂料、塑料改性等领域的理想材料，也是新一代压敏胶、热熔胶和密封胶的主要原料。
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Ｏ 引言
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Ｄｕ ｌｐ 司和加拿 大 Ｐ ｌｓｒ ｎｏ 公 ｏｙａ 公司先 后停 产 ， 目前只 有 日本 Ｋｕ ｙ公 司仍在 生产 ，产量约 为 ４ ０ｔ 。青 ｍｒ ０ ａ ／ 岛科 技大 学研 究人 员 开发 了一种新 的合 成 方法 ，即 采用负载钛催化本 体沉淀法合成 Ｔ Ｉ Ｐ 。此法工艺流程 简单 ，投 资小 ，效 率高 ，能耗 和 物耗少 ，基 本上 无 三废 排放 ，环 境污染 小 ，合成 成 本低 。 目前 ，青 岛
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王 林 ，侯清麟 ，杨 军 ，宋传 江 ，胡天辉 ，黄 自华
（． １湖南工业大学 包装与材料工程学院 ，湖南 株洲 ４ ２０ ； ２ 株洲时代新材料科技股份有限公司 ，湖南 株洲 ４ ２０ ） １０７ ． １０７
摘 要 ：介 绍 了反式 一 ，一聚异 戊二烯 （ Ｐ ）的性 能及 应用。其 双阶段 的特征 ，硫磺 的 用量影响 了 Ｔ Ｉ 化胶 的力 学性 能 ，链 柔顺性 好 ，使 其成 为优 良的弹性体 。 它耐 疲 劳 Ｐ硫 性 能好 ，滚动 阻力小 ，动 态生 热低 的特 点使 其 与其 他橡 胶 并用 时 ，在 不影 响其 它性 能的前提 下动 态性 能得 到较 好 的改善 。通过 改性衍 生 出一 系列新材 料 ，具 有较 好 的产 业化 前景 。 关 键 词 ：反 式聚异 戊二 烯 ；耐 疲 劳性 ；滚 动 阻力 ；动 态 生热
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第 ２ 卷 第 ４期 ５
２ １ 年 ７月 ０１
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反式聚异戊二烯的性能及应用研究进展
中图分类号 ： Ｑ ３ ． Ｔ ３ ０１ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ：１７ － ８ ３２ １） － ０ ７ ０ ６ ３ ９ ３ （０ ０ ０ ２ －６ １４
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