集成橡胶极具开发前景 一、性能优异
一、性能优异 集成橡胶（SIBR）是由苯乙烯-异戊二烯-丁二烯为原料制得的新
集成橡胶（SIBR）是由苯乙烯-异戊二烯-丁二烯为原料制得的新一代溶聚丁苯橡胶，其门尼粘度为70～90，拉伸强度为16M～20MPa，断裂伸长率为450%～600%，邵氏A硬度为70～90，动态力学性能和物理机械性能优异，集耐低温性能、低滚动阻力和高抓着性能于一体。 SIBR用途广泛，可用作包装材料、润滑油添加剂、粘合剂、沥
SIBR用途广泛，可用作包装材料、润滑油添加剂、粘合剂、沥青组分，制备热塑性弹性体、光交联聚合物、阻尼件及易分解聚合物等。SIBR与其他通用橡胶共混性能良好，与各种配合剂混合效果也极佳，因而可通过共混来制备性能优良、价格合适的高性能轮胎。 SIBR是锂系橡胶的重要改性型产品，也是一种极具市场潜力的
SIBR是锂系橡胶的重要改性型产品，也是一种极具市场潜力的新型胎面胶种，主要用来制造轮胎胎面胶，这种胶无须共混，直接硫化后便可制得综合性能优异的轮胎胎面。它的显著特点是分子链由多种链段结构组成，柔性高的链段可使橡胶具有优异的耐低温性能，同时可降低滚动阻力，提高轮胎的耐磨性能；刚性链段则可增大橡胶湿抓着力，提高轮胎在湿滑路面行驶的安全性。 二、市场潜力巨大
二、市场潜力巨大 随着汽车工业的发展，橡胶的消耗量越来越大，合成橡胶的使用
随着汽车工业的发展，橡胶的消耗量越来越大，合成橡胶的使用比例逐年增加。从国外橡胶工业的结构来看，轮胎与工业制品的橡胶用量各占50%，可见轮胎工业在橡胶工业中的重要地位。同时，随着路面质量的改善，车速也在提高，对轮胎的安全性能提出了更高的要求。汽车工业的发展和需求决定了轮胎工业的发展和对轮胎性能要求的提高。目前，轮胎已向高性能方向发展，主要包括牵引性（即抓着性）高、滚动阻力低、耐磨性好、耐久性优良等。采用传统的天然橡胶、顺丁橡胶、乳化聚丁苯橡胶机械共混用作胎面胶料，已不能满足轮胎行业的要求。因此，必须对轮胎结构与性能做深入的研究，同时加快对轮胎材料的开发与研制。 众所周知，胎面胶是轮胎的重要组成部分。据测算，轮胎滚动阻
众所周知，胎面胶是轮胎的重要组成部分。据测算，轮胎滚动阻力能量损失约占能量总损失的14.8%，而滚动阻力构成中胎面部位所占能耗比例最大（以165SR轿车轮胎为例，其值为49%）。所以，改善胎面胶料性能对降低滚动阻力进而减少能耗是最为有效的。另外，显而易见，胎面与轮胎牵引性和磨耗性关系重大。这使得胎面胶的研究成为轮胎研究的一个重要内容。目前普遍采用的橡胶共混方法虽然简便易行，但它只能使胶料达到宏观均一相，存在严重微观相分离，影响胶料硫化，使各种橡胶原有优势不能充分发挥，限制了橡胶整体性能的提高。而用分子设计技术研制新型橡胶以提高轮胎性能则可从根本上解决这个问题。SIBR具有的结构单元，既克服了橡胶共混的不利因素，又可以将不同橡胶的优点集成起来，这就是SIBR的基本思想。耐低温性能佳、滚动阻力低、抓着性能高的SIBR，在生产高性能轮胎方面是较为理想的材料。 三、合成技术发展迅速
三、合成技术发展迅速 自1984年Nordsiek等人提出SIBR概念后不久，德国Huels公
自1984年Nordsiek等人提出SIBR概念后不久，德国Huels公司就以丁二烯、苯乙烯和异戊二烯为单体开发出商品名为Vestogral的SIBR，而后美国Goodyear轮胎橡胶公司、俄罗斯的合成橡胶科学研究院、日本的横滨橡胶株式会社等都着手这一方面的研究。到目前为止，已经研制成功多种不同结构的SIBR并申请或获得专利。目前已合成出线型和星型SIBR，它们的聚合体系及合成方法各不相同，在组成、结构和性能上也存在着差异。SIBR聚合体系中各组分的含量通常为苯乙烯（St）0～40%、异戊二烯（Ip）15%～45%、丁二烯（Bd）40%～70%。根据其序列分布分为线型无规型、星型无规型、线型嵌段型、星型嵌段型4种。 目前，国内外SIBR的合成主要是以单官能团烷基锂（主要是丁
目前，国内外SIBR的合成主要是以单官能团烷基锂（主要是丁基锂）为引发剂，采用可进行分子设计，能控制聚合物化学组成和微观结构的负离子聚合技术进行研制开发和生产。聚合方法有间歇聚合法、连续聚合法和条件渐变法3种。条件渐变法聚合过程中温度和单体配比均连续变化，涉及因素较多，控制这些因素以控制链段的微观结构较为困难，工业化实施的可能性不大。因此着重介绍前两种方法以及调节剂、偶联剂的应用。 1.间歇聚合法
1.间歇聚合法 采用间歇聚合工艺制备SIBR，单体St、Ip、Bd可1次加入，通
采用间歇聚合工艺制备SIBR，单体St、Ip、Bd可1次加入，通过控制聚合温度或在聚合过程中加入调节剂调节聚合物的结构和组成。Halasa等人发现，只有当聚合温度控制在90～150℃时，才能得到无规型SIBR。但聚合温度过高，能耗大，反应难以控制，且易产生凝胶，导致产物物性下降。因而加入适量的极性调节剂来控制SIBR的无规分布。向聚合体系中加入四甲基乙二胺（TMEDA），于60～90℃下聚合得到无规型SIBR。若聚合温度控制在30℃以下，不加调节剂时，得到嵌段型SIBR；而加入极性调节剂三哌啶基膦化氢（TPPO）或叔戊氧基钾（KoAm），或TPPO/KoAm复合使用，则可得到无规型SIBR。 反应单体也可以分2次或3次加入。首先，使部分Bd在无规调
反应单体也可以分2次或3次加入。首先，使部分Bd在无规调节剂或少量调节剂存在的情况下进行聚合，当达到一定转化率后，加入其余单体St、Ip和剩余Bd，稍后再加入调节剂，聚合至完全，可以得到三嵌段结构的SIBR。例如，有研究者在St/Ip/Bd为15/15/70的条件下，首先使65份Bd均聚，当转化率达到90%～92%时，再加入St、Ip和剩余的Bd，同时加入1份极性调节剂乙二醇二甲醚，所得嵌段型SIBR的结构为：1,2-PB链节占13%，cis-1,4-PB链节占24%，trans-1,4-PB链节占34%，3,4-PI链节占10%，1,4-PI链节占3%，PS链占16%。 2.连续聚合法
2.连续聚合法 采用多釜串联，单体按一定配比连续进入首釜，达到一定转化率
采用多釜串联，单体按一定配比连续进入首釜，达到一定转化率后，送至第2釜，依次通过系列聚合釜。该制备方法的主要特点是可以在不同转化阶段多次加入单体、引发剂和调节剂，因而可以合成分子链段结构不同、分子量分布宽、加工性能好的SIBR，它比间歇聚合法更易工业化。 SIBR的合成技术难度较大，它不同于St、Bd二元聚合的SBS、K-
SIBR的合成技术难度较大，它不同于St、Bd二元聚合的SBS、K-树脂等锂系聚合物，SIBR为St、Ip、Bd三元组分的负离子聚合，共聚物的分子量大和重复单元序列长度是可以变化的。要想系统地调节三元共聚物的组成、微观结构、分子量和序列长度比较困难。尽管如此，SIBR已引起国内外合成橡胶业内人士的广泛注意，并成为合成橡胶生产者研究开发的热点之一。 四、产品开始进入市场
四、产品开始进入市场 德国和美国的SIBR都已开始进入工业化阶段，西欧轮胎市场也
德国和美国的SIBR都已开始进入工业化阶段，西欧轮胎市场也正在试用该产品。目前我国还没有生产使用SIBR，溶聚丁苯橡胶也还处于市场开发阶段，主要用于制鞋业，在轮胎中尚未正式使用。但SIBR的研究开发工作已经开始。吉林化学工业公司正在与高校合作开发无规型三元SIBR，取得了一定进展。北京燕山石化公司研究院采用自行开发的双锂引发剂，合成了一系列对称型二元、三元嵌段型SIBR及立构嵌段型SIBR，并已形成专利技术。北京化工大学承担了星型SIBR的研究工作，它采用自制的多官能团有机锂引发剂引发聚合，该多官能团有机锂引发剂已申请专利，项目已通过部级鉴定，技术指标达到国际水平，尤其在0℃和60℃下的介电损耗因数（tanδ）优异。