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本论文分别采用溶液法和反应加工方法制备了两种硅烷官能化改性乳聚丁苯橡胶:硅氢化加成乳聚丁苯橡胶(HSi-ESBR)和硅烷化改性乳聚丁苯橡胶(Si-ESBR)。硅氢化加成丁苯橡胶(HSi-ESBR)采用溶液方法,以甲苯为溶剂,三苯基磷氯化铑(RhCl(PPh3)3)为催化剂,三乙基硅烷(Et3SiH)为改性剂,反应在氮气保护下于100℃水浴中进行。采用红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1HNMR)及核磁碳谱(13CNMR)对产物的结构进行了表征,测定了产物的凝胶含量、分子量及分子量分布。发现硅氢化反应只发生在丁苯橡胶的乙烯基双键。得到了RhCl(PPh3)3、Et3SiH用量以及乙烯基[C=C]双键含量和硅氢化反应程度(ζ)的关系,结果表明,当RhCl(PPh3)3 : Et3SiH : [C=C] = 0.15 : 115 : 115(mol/mol/mol)时,HSi-ESBR的硅氢化反应程度(ζ)可达到63%。考察了炭黑、白炭黑填充混炼胶和硫化胶的门尼粘度、硫化特性及力学性能随硅氢化反应程度(ζ)的变化。发现当ζ达到63%时,硅氢化改性的丁苯橡胶具有更大的硫化反应程度、大大降低的滚动阻力,tanδ值由原来的0.193下降到0.130,低的压缩生热,比未改性的ESBR降低30%。表明-CH2CH3Si基团的引入促进了硫化剂、促进剂在橡胶基体中的分散从而提高了硫化反应程度,交联密度由11.72×10-5提高到29.96×10-5(mol·cm-1)。进行了RPA和DMTA测试,发现HSi-ESBR的Payne效应明显低于未改性ESBR,采用SEM对硫化胶进行了断面观察,发现硅烷基团的引入改善了炭黑和白炭黑在HSi-ESBR基体中的分散性,从而导致低的Payne效应。硅烷化改性乳聚丁苯橡胶(Si-ESBR)采用反应加工方法,以氢化钠(NaH)为活性剂,三乙基氯硅烷(Et3SiCl)为改性剂,在Haake转矩流变仪中进行。考察NaH和Et3SiCl用量、反应时间对门尼粘度、硫化特性及力学性能的影响。结果表明,采用反应加工方法可以成功制备硅烷化改性丁苯橡胶,最佳反应条件为:NaH和改性剂用量分别为0.04mol,两段反应时间分别为15min,反应温度80℃,该反应条件下所得硅烷化丁苯橡胶具有大的硫化反应程度,耐老化性能得到明显改善,拉伸片的老化系数提高3%,断裂伸长率提高12.6%。进行了RPA测试,发现硅烷化丁苯橡胶可以明显降低胶料的Payne效应,降低胶料的动态能量损耗。