顺丁橡胶是全球第二大通用合成橡胶,广泛应用于橡胶制品以及汽车轮胎制造,是重要的国家战略资源。目前,工业上主要采用溶液法制备顺丁橡胶,然而由于聚合过程中需要大量溶剂,溶液聚合具有高能耗、高成本、高污染的缺点。采用气相法制备顺丁橡胶能够克服传统溶液聚合的不足之处,气相聚合生产过程更为环保、简单且成本较低。丁二烯气相聚合最大的难点在于聚合过程中橡胶粒子容易团聚和粘附,影响聚合的正常进行。在本文中提出了在聚合过程中添加二氧化硅作为分散剂的方法来消除聚合物之间的团聚,二氧化硅能够有效地吸附在聚合物表面降低聚合物粘度,同时也能起到对橡胶的补强作用。本论文的研究内容包括了以下几个方面：第一部分,制备了负载型新癸酸钕催化剂,并对其催化的丁二烯气相聚合进行研究,聚合温度为50℃时催化活性最高,催化剂最高活性可达1006kg/(molNd·h),产品顺式结构含量大于97%,数均分子量为15-40万,分子量分布为3-8,玻璃化温度为-107℃。第二部分,考察了不同的二氧化硅分散剂种类、分散剂添加量以及分散剂加料策略对产品形态的影响。研究发现大粒径的二氧化硅分散剂颗粒更有利于催化剂的分散；随着分散剂添加量的增加,聚合活性不断增大。通过分散剂加料策略的改变,能够实现对顺丁橡胶颗粒形态的调控。所制备的颗粒型聚合物在室温存放30天,无明显冷流团聚情况发生,颗粒形态以及流动性保持良好,休止角小于60°。成功地解决了丁二烯气相聚合过程中粒子团聚的问题。第三部分,研究了不同聚合条件对气相法顺丁橡胶的加工性能以及拉伸性能的影响。通过合适的分散剂添加策略,能够有效地提高顺丁橡胶的拉伸性能,并且降低了产品的门尼粘度。与传统溶液法顺丁橡胶相比,气相顺丁橡胶普遍具有更高的分子量,更高的门尼粘度,以及更好的拉伸性能。