近年来,随着SBS热塑性弹性体在建筑业、交通业的快速发展,特别是在改性沥青方面的优异性能,使其应用广泛,备受青睐。然而SBS和沥青的化学组成、结构及极性差别较大,混合时难以形成稳定的体系,在热储存过程中易离析,发生相分离现象,极大的影响了改性沥青的性能。因而合成具有特种官能化结构和特殊功能的新型SBS备受关注。本文根据活性阴离子聚合分子结构可控原理,首次采用原位聚合法直接将官能化基团引入到SBS分子链的一端或两端,赋予SBS功能化,这对改善与沥青的相容性和储存稳定性无疑是一种更为直接有效的方法。 本文以环己烷为溶剂、THF为极性调节剂,采用膨胀计法研究了六亚甲基亚胺基锂(LHMI)和N～Li引发苯乙烯聚合速率,结果表明N～Li引发剂的活性比LHMI高十倍左右。考察了THF、聚合温度对N～Li引发SBS第一段苯乙烯聚合动力学的影响,并求取了各种条件下的假一级表观增长反应速率常数、表观活化能。考察聚合温度、聚合时间对SBS产物中游离聚苯乙烯含量的影响,确定了N～Li引发SBS聚合的最佳工艺条件。通过GPC、IR、TEM及DMA对N～Li引发SBS的分子量及分子量分布、微观结构、组成结构、形态结构和动态力学性能进行了表征。~1HNMR证明N～Li能有效引发SBS聚合生成端氨基的N-SBS且其分子量和微观结构可控,而N-SBS分子量分布比正丁基锂引发的SBS加宽,乙烯基含量比SBS略高,N～Li引发的N-SBS性能与工业上类似产品相当。 首次采用二氧化碳、1,5-二氮二环[3.1.0]己烷及环氧乙烷为官能化封端剂制备了ω-羧基、氨基、羟基官能化SBS;并研究了其与聚苯乙烯模型聚合物的反应活性,采用核磁、末端官能度滴定两种方法验证了聚合物末端官能团。对末端官能化反应的工艺条件进行了考察,确定了封端反应的最佳条件。采用TEM和DMA测试了上述末端基团对SBS形态和动态力学性能的影响,结果表明SBS链端封上极性基团后聚苯乙烯微核略变得松散无规,SBS的两个玻璃化转变温度均略有升高,储存模量和损耗模量均略有升高,力学性能变化不大。动态光散射研究表明由N～Li引发、CO_2封端过程生成的N-SBS-COOLi在CCl_4溶液中的流体力学半径呈双峰分布,表明分子间缔合的存在,且这种分子间的缔合具有浓度依赖性。 考察了新型端基官能化SBS改性沥青的热储存稳定性。离析度、上下层DSC测试及荧光显微镜分析均表明端氨基、羧基能有效提高SBS与沥青相容性和热储存稳定性。

【学位授予单位】：大连理工大学
【学位授予年份】：2005

【摘要】：通过接枝马来酸酐 ( MA) ,实现了聚烯烃弹性体乙烯 -α-烯烃共聚物 ( EOCP)的官能化 ,建立了测定接枝率的方法。EOCP的官能化显著地改善了它与 PA10 10的相容性 ,实现了 PA10 10的增韧。膜抽提实验证实了原位共聚物的生成。扫描电镜 ( SEM)形态分析显示 ,弹性体的官能化显著地增强了弹性体与PA10 10之间的界面粘合 ,有效地抑制了弹性体粒子在共混过程中的聚集 ,使弹性体粒子更细小更均匀地分散于 PA10 10基体之中 ,导致了 PA10 10的脆韧转变