第3章　丁苯橡膠改性

丁苯橡膠（styrene-butadiene rubber，SBR）是丁二烯與苯乙烯的共聚物，是耗量最大的通用橡膠之一，應用廣泛。與一般通用橡膠相比，SBR具有較好的耐磨性、耐熱性和耐老化性能，廣泛應用于輪胎、膠管、膠帶、膠鞋、減震制品等領域。按照聚合方式，SBR分為乳聚丁苯橡膠（ESBR）和溶聚丁苯橡膠（SSBR）兩大類。

乳聚丁苯橡膠工藝穩定成熟、生產成本低、加工性能優異，是目前應用最為廣泛的聚合物之一。ESBR屬于不結晶的非極性橡膠，其分子間的內聚力小，生膠強度低，可用補強劑改善ESBR的性能，如炭黑或非炭黑（如二氧化硅、淀粉）等。還可進行功能化改性。

溶聚丁苯橡膠是丁二烯與苯乙烯通過陰離子活性聚合制得的合成橡膠。采用陰離子活性聚合技術既可以調節SSBR中苯乙烯的結合量，又可以調節丁二烯單元微觀結構和苯乙烯單元序列分布，從而使SSBR在滾動阻力、抗濕滑性能和耐磨性能之間建立最佳平衡。SSBR具有優良耐磨性能、耐屈撓性能、耐低溫性能和動態力學性能，主要用于輪胎的胎面、胎體和胎側等部位。另外，由于SSBR具有觸感及耐候性和彈性好以及永久變形小等優點，不僅可用于制作雨衣、氈布、風衣及氣墊床等，還可用于制作發泡均勻、結構致密的海綿材料。

輪胎產品從斜交輪胎發展到子午線輪胎，進而到高性能子午線輪胎和綠色子午線輪胎，對丁苯橡膠的性能也提出了越來越高的要求，既要求有低的滾動阻力以利于節能，又要求有很高的抗濕滑性能以保證車輛行駛安全，同時還要求有很好的耐磨性能和其他綜合性能。為適應市場對橡膠性能越來越高的要求，仍需對SSBR進一步改性。主要是提高大分子末端與炭黑的相互作用，增加炭黑分散的穩定性，減少大分子自由鏈末端數，降低滯后和生熱，從而提高橡膠的抗濕滑性能，降低滾動阻力。