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本文设计合成了含有富电子硫原子的十六烷基羧甲基硫醚、十六烷基羧甲基亚砜和十六烷基羧甲基砜三种新型表面活性剂。利用其表面活性特征,以苯乙烯为研究对象,按照乳液聚合基本配方,将三种新型表面活性剂直接应用于苯乙烯乳液聚合反应中。对聚合反应动力学、聚合物分子量及分子量分布、聚合物微观结构等进行了研究。同时将十六烷基羧甲基砜应用于丁苯橡胶中,考察了丁苯橡胶一系列性能地变化。以溴代十六烷和巯基乙酸为原料,通过亲核取代反应合成十六烷基羧甲基硫醚,并用合成的硫醚通过硫醚氧化法进一步合成十六烷基羧甲基亚砜和十六烷基羧甲基砜。FT-IR、1H-NMR和MS对合成的化合物进行了表征,DSC和TGA分析表明十六烷基羧甲基砜在150℃左右开始发生脱羧反应,到210℃时,脱羧反应进行完全。利用三种表面活性剂作乳化剂,参照基本配方进行苯乙烯乳液聚合反应,采用GPC、FT-IR、NMR、DSC、TGA等测试手段对聚合过程、聚合物分子量及分布、聚合物结构和聚合机理进行探索。结果表明,硫醚体系苯乙烯可在50℃下发生聚合;亚砜体系苯乙烯可分别在40℃和50℃下发生聚合;砜体系即使在50℃下几乎不反应,转化率极低。聚合过程具有典型的自由基聚合特征,聚合产物为高分子量(Mw=1.0~2.0×106)宽分布(PDI=1.9~2.3)的无规聚苯乙烯。利用十六烷基羧甲基砜作密炼助剂并经过开炼、硫化制得丁苯橡胶制品,通过门尼黏度、硬度、磨耗、拉伸等实验测试研究了材料的加工性能、力学性能、动态性能和耐磨性能以及耐老化性能等。结果表明:对比传统丁苯橡胶,含砜助剂的丁苯橡胶的门尼黏度更低,断裂伸长率更高,具有更佳的加工性能与力学性能;DIN磨耗值较小,具有优异的耐磨性;0℃左右,损耗因子tanδ接近,抗湿滑性能保持不变,60℃附近,损耗因子tanδ较低,具有较低的滚动阻力;相同老化温度和时间下,硬度变化率和断裂伸长率变化率更小,耐老化性能更好。