稀土顺丁橡胶分子结构及其流变性的研究

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本文以中石油独山子石化分公司研究院中试装置合成的NdBR胶样为研究对象,研究了NdBR生胶的分子结构和流变性能。(1)通过IR和1H-NMR测定了NdBR胶样的微观结构。结果表明:NdBR的顺式1,4-结构含量>98%,属于高顺式聚丁二烯橡胶,分子链立构规整度高,不同NdBR胶样的微观结构差别较小。在红外光谱法中,顺式1,4-、反式1,4-和1,2-都有各自明确的特征峰,更适用于NdBR胶样的定量分析。(2)用粘度法和凝胶渗透色谱法(GPC)测定了NdBR的分子量及其分布。粘度法测试结果表明:胶样的特性粘数[η]在270~330mL/g之间,粘均分子量Mη在(27.7~36.7)×104之间。GPC分析表明:NdBR胶样的数均分子量Mn在(15~17)×104之间,重均分子量Mw在(50~58)×104之间,比NiBR的相应值要高。多分散性指数Mw/Mn为3.1~ 4.5。(3)用Brookfield DV-Ⅱ+Pro测定了NdBR-甲苯体系的流变性能,用幂律方程拟合剪切应力与剪切速率。实验结果与幂律方程相吻合,R2>0.99,当浓度<5.11%时,n≈0.94;当浓度在8~12%,n≈0.78。该体系属于假塑性流体。(4)通过正交试验法考察了浓度、温度、剪切速率和分子量对NdBR-甲苯溶液体系表观粘度的影响,排序是浓度>>分子量≈剪切速率>温度;通过二元非线性回归,建立了粘度与浓度、温度的关联式。
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