功能性溶聚丁苯胶的研究

需求的背景和应用场景

在轮胎制造业中，提升轮胎的滚动阻力（滚阻）和湿滑性能一直是关键的技术挑战。传统的丁苯橡胶虽然在一定程度上能满足轮胎制造的需求，但在面对日益严格的环保法规和消费者对高性能轮胎的期待时，其性能局限性日益凸显。特别是轮胎的滚阻和湿滑性能，直接关系到汽车的燃油效率和行驶安全，是当前轮胎技术升级的重点关注领域。 溶聚丁苯胶（SSBR）作为一种新型的高性能橡胶材料，通过溶液聚合工艺制备，具有分子链结构可控、分子量分布窄、纯净度高等优点。然而，普通的溶聚丁苯胶在与炭黑、白炭黑等增强剂结合时，其物理机械性能和动态性能仍有提升空间。因此，研发单、双末端改性的溶聚丁苯胶，以改善其与炭黑、白炭黑的结合效果，进而优化轮胎的滚阻和湿滑性能，成为当前轮胎制造业迫切的技术需求。 本技术需求旨在通过技术协同攻关，开发出一种功能性溶聚丁苯胶，以满足轮胎制造业对高性能橡胶材料的迫切需求，特别是在提升轮胎滚阻和湿滑性能方面的突破，将有助于提高轮胎的燃油效率、降低排放，并提升行驶安全性，具有广阔的市场应用前景。

要解决的关键技术问题

1. 单、双末端改性技术：研发有效的末端改性技术，对溶聚丁苯胶进行单端或双端改性，以引入特定的官能团或结构，改善其与炭黑、白炭黑的结合能力。这要求深入研究改性剂的选择、改性工艺的优化以及改性效果的评价方法。
2. 乙烯基含量控制：确保改性后的溶聚丁苯胶乙烯基含量大于40%，这是提升胶料物理机械性能和动态性能的关键。需要研究乙烯基含量对胶料性能的具体影响，并探索如何通过调整聚合工艺参数来控制乙烯基含量。
3. 胶料性能优化：通过改性技术，改善溶聚丁苯胶与炭黑、白炭黑的分散性和结合力，进而提升胶料的物理机械性能（如拉伸强度、撕裂强度等）和动态性能（如滞后损失、动态模量等）。这需要开展系统的性能测试和评估，以验证改性效果。
4. 轮胎性能评估：将研发的功能性溶聚丁苯胶应用于轮胎制造中，评估其对轮胎滚阻和湿滑性能的具体影响。这需要通过实际的轮胎测试来验证，包括滚动阻力测试、湿滑路面制动测试等。

效果要求

1. 性能提升：研发的功能性溶聚丁苯胶应能显著提升轮胎的滚阻和湿滑性能，与现有材料相比，具有明显的竞争优势。
2. 工艺适应性：改性技术应能与现有的轮胎制造工艺相兼容，无需对生产线进行重大改造，降低技术应用的门槛和成本。
3. 创新性：所研发的功能性溶聚丁苯胶及其制备技术应具有创新性，能够引领轮胎制造业的技术升级和发展趋势。
4. 经济性：在满足性能要求的同时，还需考虑技术的经济性，确保生产成本可控，具有市场竞争力。