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氯丁橡胶是一类极性高分子材料,主要用于制造工业橡胶制品,如电线电缆护套、耐油胶管胶版、运输带、传送带以及各类胶布和鞋类粘结剂等。氯丁橡胶的品种牌号较多,其中按照所采用的分子量调节剂的不同,可分为硫磺调节型、非硫磺调节型以及混合调节型氯丁橡胶。目前,非硫磺调节型氯丁橡胶为市场主要品种,多采用硫醇或黄原二硫化衍生物(XD)调节。国外非硫磺调节型氯丁橡胶主要采用硫醇调节,与调丁调节型氯丁橡胶相比,硫醇调节型产品储存稳定性好,耐老化性、耐压缩变形性优异。因此加大对硫醇调节型氯丁橡胶的研发力度,开展硫醇调节型氯丁橡胶自有技术的研发工作意义深远。本文以正十二碳硫醇为分子量调节剂,以歧化松香为乳化剂,十二烷基硫酸钠为助乳化剂,高温聚合采用过硫酸钾为引发剂,低温聚合以过硫酸钾、甲脒亚磺酸钠为氧化还原引发体系,高温聚合控制聚合温度在40±2℃,低温聚合控制聚合温度在10±2℃,通过自由基乳液聚合的方法聚合得到硫醇调节型氯丁橡胶。通过重复性实验对硫醇调节型氯丁橡胶的聚合稳定性进行了研究,并测试了聚合产物的门尼粘度、焦烧时间、抗张强度、扯断伸长率、永久变形、定伸应力。通过干物法对聚合过程进行了分析,得到了聚合动力学曲线。考察了硫醇加入方式、硫醇用量对聚合反应及聚合产物物理性能的影响。通过动静态分析,对乳液的稳定性进行了研究。通过老化实验,研究了氯丁橡胶的抗老化性能。用红外光谱仪(FTIR)与核磁共振(1H-NMR)对氯丁橡胶的微观结构进行了表征分析,并通过示差扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱仪(GPC)对聚合物的玻璃化转变温度(Tg)、分子量及其分布进行了测试。结果表明,以硫醇做为分子量调节剂可以合成性能稳定硫醇调节型氯丁橡胶。聚合产物具有稳定的门尼粘度,焦烧时间、抗张强度、扯断伸长率、永久变形、定伸应力等物理性能。硫醇的加入方式对聚合反应有影响,并且最终确定了最佳加入时间。随着硫醇用量的增加,橡胶的门尼粘度和数均分子量都成降低趋势,但对焦烧时间无明显影响。动静态分析表明乳液具有良好的稳定性。硫醇调节型氯丁胶具有更优异的抗老化性能。红外分析表明,氯丁橡胶均以反式-1,4-结构为主,并且低温型氯丁橡胶反式-1,4-结构含量高于高温型氯丁橡胶,核磁分析表明氯丁橡胶均以头-尾方式相连,并且低温型氯丁橡胶头-尾结构含量高于高温型氯丁橡胶。