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星形支化聚异戊二烯系聚合物具有独特的支化结构及物理化学性质,可以在聚合物分子量较高的情况下仍然保持较低的熔体和溶液粘度,实现了物理机械性能及加工性能的统一。常规胶乳及黏度指数改进剂以线性聚合物橡胶为基础胶,其性能存在一定的缺陷,无法达到或替代天然胶乳及性能优异的黏度指数改进剂。因此,从基础胶的结构改进入手,制备出星形聚异戊二烯或异戊二烯-丁二烯共聚物为基础胶制备星形支化聚异戊二烯胶乳及黏度指数改进剂具有十分重要的意义。本文立足于分子设计的思想,采用活性阴离子聚合的方法,以环己烷为溶剂、正丁基锂为引发剂、分别采用SiC14、二乙烯基苯异构体、环氧化聚丁二烯为偶联剂,制备星形聚异戊二烯。实验结果表明：1)以SiC14为偶联剂,SiCl4/活性链(摩尔比)=0.1-0.3,偶联效率随SiC14加入量增加,当两者比为0.3时,偶联效率最高达到44.5%,支化度为3.3；2)以DVB异构体(m-DVB/p-DVB)为偶联剂,实验结果表明：以线性链Mn=1.OX105,偶联剂加入量相同时,m-DVB的偶联效率较高；偶联剂加入量／活性链(摩尔比)=3.0时,偶联效率最高；偶联效率及支化度随偶联时间延长而增大,当偶联时间达到24h,偶联效率为92.1%,支化度能够达到8.1；单链分子量由7.0X104增加到2.5X105,偶联效率由92.3%下降到74.2%,支化度由7.8降到6.4；分次加入偶联剂能够提高偶联效率；采用环己烷为溶剂有利于聚异戊二烯的偶联反应；3)以自制环氧化聚丁二烯(Mn=2000,环氧度21%)为偶联剂制备星形聚异戊二烯,结果表明：线性链10万,偶联剂加入量／活性链=1.0,偶联反应时间24h,得到偶联效率达到65.4%,支化度为6.3的星形聚合物。以最佳偶联反应条件合成了星形聚(丁二烯-异戊二烯)无规共聚物,偶联剂用量／活性链=3.0,偶联反应时间24h,线性链分子量7X104,偶联效率93.2%,支化度为8.3的星形聚(丁二烯-异戊二烯)无规共聚物。以线性聚异戊二烯(Mn=9.8X105)为基础胶,考察了乳化条件及乳化工艺。其中主乳化剂为十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和歧化松香酸钾(K),用量为为水相质量分数的2.0%-4.0%,其中S DBS:R=1:4:助乳化剂为司班80(span-80),用量占水相质量分数的0.3%-0.5%；稳定剂为低分子量(7.0X104)的聚丙烯酸钠(PAAS)或聚丙烯酸钾(K-PAM),用量为水相质量分数的0.03%；水相：油相=1：1；水相体系pH为10～11,配置好乳化体系,采用预配置的KOH稀溶液进行pH调节；除溶剂工艺：调节搅拌浆的位置与胶乳液面平齐；转速为200rpm-400rpm,以形成最大蒸馏液面为准,除溶剂之前加入少量的无机盐电解质(KC1或NaCl)；浓缩工艺：离心4000rpm-5000rpm,浓缩时间10-20min。将最佳的乳化体系及配方应用与自制星形聚异戊二烯的乳化,主乳化剂为SDBS：R=1：4,用量3.0%wt,助乳化剂为Span-80,用量0.3%wt,用量均为水相质量分数；乳化力为3750rpm(5min)+6250rpm(10min),使用稳定剂K-PAM,用量为0.03%wt,浓缩工艺：离心4000rpm～5000rpm,浓缩时间10-20min。相比于线性聚异戊二烯胶乳,星形聚异戊二烯胶乳的稳定性更好,粗胶乳无破乳,除溶剂破乳量较少；胶乳粒径800nm～900nm之间,固含量为60%-65%之间,均与科腾360橡胶胶乳指标相近。