C5餾分是石化企業石油烴類高溫裂解制備乙烯過程的副產品，根據所采用的不同分離工藝，可得到純度不同的各種C5分離產品[1–3],其中*重要的單體是異戊二烯、間戊二烯，它們主要用于合成聚異戊二烯橡膠、聚間戊二烯橡膠，其中聚異戊二烯橡膠產量僅次于丁苯橡膠和順丁橡膠而居合成橡膠第3位。異戊橡膠(IR)即順式1，4-聚異戊二烯橡膠，因其分子結構與天然橡膠(NR)相同，故俗稱合成天然橡膠。異戊橡膠具有優良的彈性、耐磨性、耐熱性、抗撕裂和低溫屈撓性。與天然橡膠相比，異戊橡膠具有生熱小、抗龜裂的特點，且吸水性小，電性能和耐老化性能好。IR可替代NR，廣泛應用于輪胎、膠帶、膠管和膠鞋等橡膠制品，是合成橡膠中綜合性能*好的膠種之一[4]。間戊二烯是合成橡膠、塑料、尼龍類樹脂的原料，其主要用途是生產**脂肪族石油樹脂，此類樹脂顏色淺，密度低，飽和度高，廣泛用于膠粘劑、熱熔型路標漆、涂料、油墨、橡膠助劑等行業，此外還可用于生產特種精細化工產品如環氧樹脂固化劑，醇酸樹脂，印刷油漆，香料，不飽和醇、酯等[5]，以及用作高能火箭燃料的原料[6]。橡膠的微觀結構在很大程度上影響著橡膠的性能。聚異戊二烯橡膠的玻璃化溫度Tg隨著1，2和3，4結構含量的增加而升高[7]，而對聚異戊二烯橡膠的加工性能和硫化膠性能而言，其反式1，4結構含量增加(3，4和1，2結構含量保持不變)會使順式1，4聚異戊二烯在塑煉過程中的降解速度明顯下降[8]，因此橡膠微觀結構的研究對橡膠合成工藝的開發有指導意義。筆者利用核磁共振氫譜對聚異戊二烯橡膠、聚間戊二烯橡膠及異戊二烯–間戊二烯共聚物橡膠的微觀結構進行研究，建立了聚異戊二烯橡膠、聚間戊二烯橡膠以及異戊二烯–間戊二烯共聚橡膠的微觀結構的分析方法。

　　1實驗部分

　　1.1主要儀器

　　核磁共振波譜儀：AV400MHz型，瑞士Bruker公司。

　　1.2儀器工作條件

　　磁場強度：9.40T;氫譜工作頻率：400.13MHz;譜寬：8012.82Hz;數據點：32K;脈沖角：90°;脈沖寬度：6μs;脈沖延遲：1s;采樣次數：16次;樣品管直徑：5mm。

　　1.3實驗步驟

　　稱取15mg樣品，常溫下完全溶解在含0.03%四甲基硅烷(TMS)的氘代氯仿中，以TMS為內標，于室溫下測試。

　　2結果和討論

　　2.1聚異戊二烯橡膠的微觀結構表征

　　聚異戊二烯橡膠是由異戊二烯經過化學處理得到聚合級單體產品[9]經溶液聚合而生成的。由于異戊二烯單體分子內含有兩個雙鍵，在不同的聚合條件下可以生成結構不同的聚合物異構體。如果只考慮1，4-、1，2-和3，4-頭尾加成，在異戊二烯的聚合產物中，存在如圖1所示的4種結構單元。根據文獻[10]和化學計算可對譜峰進行定性歸屬，具體見表1。

　　表2所列A，B，C，D，E是對含有1，2結構的聚異戊二烯樣品在核磁共振氫譜中信號積分面積的限定。圖2所示為聚異戊二烯樣品在氫譜中積分面積的示例。

　　摩爾百分含量可由體系歸一化后求出。表3是聚異戊二烯橡膠的核磁共振氫譜數據。

　　2.2聚間異戊二烯的微觀結構表征

　　聚間戊二烯是由間戊二烯(也叫1，3-戊二烯或甲基丁二烯)單體聚合而生成的。聚間戊二烯中存在著5種可能的結構單元，見圖3。

　　根據實驗及化學計算可對譜峰進行如表4的定性歸屬。

　　表5所列A，B，C，D是對聚間戊二烯試樣在1H–核磁共振波譜中信號積分面積的限定。

　　聚間戊二烯試樣在核磁共振氫譜中積分面積的示例如圖4示。

　　在對多個聚間戊二烯樣品進行核磁共振氫譜測試中發現，其化學位移在5.07處沒有明顯的共振峰，這證明在所測試的聚合物中沒有3，4結構。不考慮聚間戊二烯的3，4結構，用等式(11)～(16)來計算間戊二烯中每種微觀結構的含量。

　　摩爾分數可由體系歸一化后求出。表6是聚間戊二烯橡膠的核磁共振氫譜數據。

　　2.3異戊二烯間戊二烯共聚物的微觀結構表征根據2.1和2.2對聚異戊二烯、聚間戊二烯核磁共振氫譜歸屬的分析，在樣品中不含有異戊二烯的1，2結構和間戊二烯的3，4結構，故將異戊二烯間戊二烯共聚物的核磁共振氫譜歸屬如下，見表7。

　　表8所列A，B，C，D，E是對異戊二烯–間戊二烯共聚物試樣在核磁共振氫譜中信號積分面積的限定。圖5所示為異戊二烯–間戊二烯共聚合物在核磁共振氫譜中積分面積的示例。

　　Pd-1，2——代表試樣中的間戊二烯1，2結構。摩爾百分含量可由體系歸一化后求出。表9是異戊二烯–間戊二烯共聚物的核磁共振氫譜數據。

　　3結論

　　利用高分辨率核磁共振氫譜對聚異戊二烯、聚間戊二烯以及異戊二烯–間戊二烯共聚物進行微觀結構的分析，建立聚異戊二烯、聚間戊二烯以及異戊二烯–間戊二烯共聚物的微觀結構分析方法，此方法能快速準確地測定其微觀結構含量，對聚異戊二烯、聚間戊二烯以及異戊二烯–間戊二烯共聚物微觀結構的研究具有很重要的意義。