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橡胶生胶

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《橡胶工艺原理》讲稿

绪论

一.橡胶材料的特点

1.高弹性:弹性模量低,伸长变形大,有可恢复的变形,并能在很宽的温度(-50~150℃)范围内

保持弹性。

2.粘弹性:橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间的影响,表现有明显的应力松弛和

蠕变现象,在震动或交变应力作用下,产生滞后损失。

3.电绝缘性:橡胶和塑料一样是电绝缘材料。

4.有老化现象:如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样,橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化现象,使性能变坏,寿命下降。

5.必须进行硫化才能使用,热塑性弹性体除外。

6.必须加入配合剂。

其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点,都属于橡胶的宝贵性能。

表征橡胶物理机械性能的指标:

1.拉伸强度:又称扯断强度、抗张强度,指试片拉伸至断裂时单位断面上所承受的负荷,单位为兆帕(MPa),以往为公斤力/平方厘米(kgf/cm2)。

2.定伸应力:旧称定伸强度,指试样被拉伸到一定长度时单位面积所承受的负荷。计量单位同拉伸强度。常用的有100%、300%和500%定伸应力。它反映的是橡胶抵抗

外力变形能力的高低。

3.撕裂强度:将特殊试片(带有割口或直角形)撕裂时单位厚度所承受的负荷,表示材料的抗撕裂性,单位为kN/m。

4.伸长率:试片拉断时,伸长部分与原长度之比叫作伸长率;用百分比表示。

5.永久变形:试样拉伸至断裂后,标距伸长变形不可恢复部分占原始长度的百分比。在解除了外力作用并放置一定时间(一般为3分钟),以%表示。

6.回弹性:又称冲击弹性,指橡胶受冲击之后恢复原状的能力,以%表示。

7.硬度:表示橡胶抵抗外力压入的能力,常用邵尔硬度计测定。橡胶的硬度范围一般在20~100之间,单位为邵氏A。

二.关于橡胶的几个概念

1.橡胶:世界上通用的橡胶的定义引自美国的国家标准ASTM-D1566(America Society of Test and Material)。定义如下:

橡胶是一种材料,它在大的变形下能迅速而有力地恢复其变形,能够被改性(硫化)。改性的橡胶实质上不溶于(但能溶脹于)沸腾的苯、甲乙酮、乙醇—甲苯混合

物等溶剂中。改性的橡胶室温下(18~29℃)被拉伸到原来长度的两倍并保持一分钟

后除掉外力,它能在一分钟内恢复到原来长度的1.5倍以下,具有上述特征的材料

称为橡胶。

注:1)橡胶是一种材料,具有特定的使用性能和加工性能,属有机高分子材料。

2)橡胶在室温下具有高弹性。

3)橡胶能够被改性是指它能够硫化。

4)改性的橡胶即硫化胶不溶解但能溶胀。

2.生胶:没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。

一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成,可以溶于有机溶剂。

3.混炼胶:生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。

常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防老剂等。

4.硫化胶:混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下,经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于溶剂。

三.橡胶工艺原理的主要内容

橡胶工艺原理是研究和探讨橡胶的性质、加工及应用的一门科学技术,是数学、物理、化学、高分子物理、高分子化学、化学工程等多学科得相互渗透及应用,是把基础理论应用到橡胶得加工及使用得桥梁。橡胶工艺原理讲述了由单纯的原材料变为具有特定的性能和形状的橡胶制品的过程。主要内容包括:

1.橡胶的配合:

根据制品的性能要求,考虑加工工艺性能和成本等因素,把生胶和配合剂组合在一起的过程。一般的配合体系包括生胶、硫化体系、补强体系、防护体系、增塑体系等。有时

还包括其它一些特殊的体系如阻燃、着色、发泡、抗静电、导电等体系。

1)生胶(或与其它高聚物并用):母体材料或基体材料

2)硫化体系:与橡胶大分子起化学作用,使橡胶由线型大分子变为三维网状结构,提高橡胶性能、稳定形态的体系。

3)补强填充体系:在橡胶中加入炭黑等补强剂或其它填充剂,或者提高其力学性能,改善工艺性能,或者降低制品成本。

4)防护体系:加入防老剂,延缓橡胶的老化,提高制品的使用寿命。

5)增塑体系:降低制品硬度和混炼胶的粘度,改善加工工艺性能。

2.橡胶的加工工艺过程:

无论什么橡胶制品,都要经过混炼和硫化这两个过程。对许多橡胶制品,如胶管、胶带、轮胎等,还需经过压延、压出这两个过程,对门尼粘度比较高的生胶,还要塑炼。因此,橡胶加工中最基础、最重要的加工过程包括以下几个阶段:

1)塑炼:降低生胶的分子量,增加塑性,提高可加工性。

2)混炼:使配方中各个组分混合均匀,制成混炼胶。

3)压延:混炼胶或与纺织物、钢丝等骨架材料通过压片、压型、贴合、擦胶、贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。

4)压出:混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程,如内胎、胎面、胎侧、胶管等。

5)硫化:橡胶加工的最后一道工序,通过一定的温度、压力和时间后,使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。

四.橡胶的发展历史

1.天然橡胶的发展历史

考古发现,人类在11世纪就开始使用橡胶—在南美制造橡胶球、橡胶鞋及橡胶瓶。1493年~1496年哥仑布发现新美洲大陆时,发现海地岛上土人玩的球能从地上弹起来,此后,欧洲人才知道橡胶的这种性质。1735年,法国科学家Condamine参加南美洲科考,带回了最早的橡胶制品。直到1823年,英国人马辛托希创办了世界上第一个橡胶厂,生产防水布,这是橡胶工业的开始。

1839年,Goodyear发明了硫化,这两项发明为橡胶工业的发展奠定了基础。

1862年,Honcock发明了双辊机

1876年,英国开始在东南亚殖民地国家种植橡胶树

1888年,Dunlop发明了充气轮胎

1904年,发现硫化活化剂ZnO,炭黑可以补强

1906年,发现促进剂苯胺

1921年,发现促进剂D,从此橡胶工业得到迅速发展。

2.合成橡胶的发展历史

(1)对天然橡胶的剖析和仿制

1820年,法拉第明确了橡胶由C和H组成;1860年,威廉姆斯(Williams)发现橡胶经蒸馏可产生异戊二烯化合物,并认为它是橡胶的基本化学组成;1875年,鲍查达(Bouchardat)认为异戊二烯能合成出类似橡胶的物质,这是最早的关于人工合成橡胶的报道。

(2)合成橡胶的诞生、建立与发展

1881年霍夫曼用1,3-戊二烯合成橡胶;

1900年,前苏联孔达科夫用2,3-二甲基-1,3-丁二烯合成出橡胶;

1929年,美国齐柯尔(Thiokol)公司生产了聚硫系合成橡胶;1931年,美国Du Pont公司生产CR;1932年前苏联工业生产了丁钠橡胶后,相继生产的合成橡胶有SBR(1935年德国Farbon公司)、NBR(1937年德国Farbon公司);50年代,Zeigler—Natta发现了定向聚合,导致了橡胶工业的新飞跃,出现了BR(1960年美国Phillips公司)、EPDM(1960年意大利Montedison公司)、IR等新胶种,1965~1973年间出现了热塑性弹性体。

3.国内橡胶工业的发展概况

我国从1904年开始在雷州半岛等地种植NR,50年代将橡胶树北移种植成功,并在云南、广西等地大面积种植,现在,我国NR产量占世界第四位。

1915年,在广州建立第一个橡胶加工厂—广州兄弟创制树胶公司,生产鞋底

1919年,在上海建立清和橡皮工厂

1927年,在上海建立正泰橡胶厂,生产胶鞋

1928年,建立大中华橡胶厂,生产胶鞋

1937年,日本在青岛建立现在的青岛橡胶二厂

我国从1958年开始合成橡胶,国产第一块合成胶是四川长寿化工厂于1958年生产的CR,1960年兰州化工厂生产SBR,1962年兰化生产NBR。目前国内几家大石化如燕山石化、兰州石化、齐鲁石化等均生产合成橡胶,通用的合成橡胶除了IIR外,其它均能生产。

我国橡胶工业从50年代后开始飞速发展,逐渐形成了以上海的正泰、大中华,青岛的橡胶二厂,黑龙江的桦林橡胶厂为中心的橡胶工业格局号称橡胶界的四大家族。其中正泰、大中华生产胶鞋、胶带,胶二和桦林生产轮胎。到1990年止,全国县级以上的橡胶企业就有1000多家,产值180亿元,约占全国工业总产值的1.5%,约占化工工业总产值的25%。90年代,我国橡胶工业得到了蓬勃发展,个体、私营橡胶企业如雨后春笋般发展起来,仅山东省大小橡胶企业就有1000多家,青岛市有几百家,96年以后由于受气候等因素的影响,世界NR的产量锐减,致使NR的价格飞涨,橡胶工业的发展受到一定程度的影响,但在国内工业总产值、化工工业总产值中仍然占有相当比重。橡胶企业主要集中在北京、上海、山东、沈阳、贵阳、重庆、牡丹江等地。我院为我国橡胶工业的发展作出了突出贡献,为橡胶工业培养了近万名人才,许多毕业生已成为各个橡胶企业的负责人和骨干技术人员。

五.橡胶的用途

橡胶的用途非常广泛,在交通运输、建筑、电子、石油化工、农业、机械、军事、医疗等各个工业部门以及信息产业都获得了广泛的应用。

橡胶的最大用途是在于作轮胎,包括各种轿车胎、载重胎、力车胎、工程胎、飞机轮胎、炮车胎等,一辆汽车约需要240Kg橡胶,一艘轮船约需要60~70吨橡胶,一架飞机需要600kg橡胶,一门高射炮约需要86Kg橡胶。

橡胶的第二大用途是作胶管、胶带、胶鞋等制品,另外如密封制品、轮船护弦、拦水坝、减震制品、人造器官、粘合剂等,范围非常广泛。有些制品虽然不大,但作用却非常重要,如美国“挑战者”号航天飞机因密封圈失灵而导致航天史上的重大悲惨事件。

六.橡胶工艺原理的学习方法及主要参考资料

橡胶工艺原理课理论性不是很强,经验总结比较多,不需要死记硬背,它与实际的联系比较紧密,所以学习时一定要与实际相结合,有条件的话多到工厂生产第一线学习参观。重点掌握生胶的性能特点与用途,橡胶的配合,橡胶的加工,对常见的专业术语要能够理解,要学会查阅文献资料。最终目的是要运用所学的理论知识,借助已有的工具和资料,根据产品的性能要求,设计配方,加工制造出合格的产品。另一方面,能运用所学的知识,分析解决生产中遇到的实际问题。

主要参考资料:

1.文摘性

(1)中国化工文摘(季刊);(2)化学文摘(Chemical Abstract)(CA);(3)PAPRA Abstract 英国塑料橡胶协会文摘;(4)日本科技文献速报;(5)橡胶文摘;

2.中文刊物

(1)橡胶工业(月刊)(北京橡胶设计院);(2)合成橡胶工业(双月刊)(兰化);(3)特种橡胶制品;(4)橡胶参考资料;(5)橡胶译丛;(6)胶带工业;(7)乳胶工业;(8)炭黑工业;等

3.主要外文刊物

(1)Rubber Chemistry and Technology

(2)ゴム协会志

第一章生胶

§1.1 前言

一.本章内容及要求

通过本章学习,要掌握各种生胶的制造、结构、性能及应用特点。重点是各种生胶的物理性能、化学性能、使用性能及加工性能,以及这些性能与结构的关系。

要求:

1.掌握NR及通用合成橡胶的结构、性能;

2.掌握特种合成橡胶的结构及主要特性;

3.了解新形态橡胶的结构及特性;

4.了解再生橡胶的制造过程;

5.掌握再生橡胶的使用特点。

二.橡胶的分类

1.按来源和用途分:

天然橡胶(N R)

合成橡胶

通用合成橡胶

特种合成橡胶

丁苯橡胶(SB R)

顺丁橡胶(B R)

丁腈橡胶(N B R)

氯丁橡胶(C R)

乙丙橡胶(E PM、EPD M)

丁基橡胶(IIR)

异戊橡胶(IR)

氟橡胶(FPM)

硅橡胶(M V Q或Q)

聚氨酯橡胶(PU)

丙烯酸酯橡胶(A C M)

聚硫橡胶(T)

氯化聚乙烯(C PE)

氯磺化聚乙烯(C SM)

氯醚橡胶或氯醇橡胶(C O、EC O)

环氧化天然橡胶(EN R)

2.按主链结构及极性分类

碳链橡

饱和非极性:IIR、EPR、E PD M

不饱和非极性:N R、IR、SB R、B R

饱和极性:C PE、C SM、FPM、A C M

不饱和极性:N B R、C R

杂链橡胶:T、C O、PU

元素有机橡胶:Q

3.按形态分:

固体橡胶(块状橡胶)、液体橡胶、粉末橡胶

4.按交联结构分:

化学交联的传统橡胶、热塑性弹性体

以上各种橡胶,NR的用量最大,其次是SBR、BR、EPDM、IIR、CR、NBR,近年来,NR的用量占全部橡胶用量的30%~40%,SBR占合成橡胶的40%~50%。

§1.2 天然橡胶

天然橡胶是从天然植物中采集来的一种弹性材料,在自然界中含橡胶成分的植物不下两千种,如高大的乔木、灌木、草本植物和爬藤植物等,我们常见的橡胶树、橡胶草、蒲公英等都含有橡胶成分。

一.天然橡胶植物与采集

含天然橡胶的植物很多,但具有采集价值的不多,天然橡胶的主要来源有以下几种:

1.橡胶植物

(1)巴西橡胶树

(2)橡胶草

(3)银色橡胶菊

(4)杜仲树

2.天然橡胶的采集

胶乳存在于橡胶树皮的乳管中,每日清晨在离地50cm的树干上按一定的倾斜角度割破树皮断其乳管,乳白色的胶乳就会流到割口下盛胶乳的杯子中。割胶制度为当割线长为树粗的1/3~1/2时隔日割,而全周则须隔三天再割一次。总之应本着这样的原则:不致使树木受损害,又要保持高的胶乳产量。

二.天然橡胶的分类与分级

1.分类:

三叶橡胶

野生橡胶:古塔波胶、马来树胶、杜仲胶、巴拉塔

一般品种:风干胶、绉片胶、烟片胶、颗粒胶

特制品种:充油橡胶、轮胎橡胶、胶清橡胶、易操作橡胶、

粉末橡胶、纯化胶、恒粘橡胶、低粘橡胶

改性类:氧化胶、环氧化胶、卤化胶、氢卤化胶、液体胶、热塑性

N R

2.NR 的分级

目前NR 的分级有两种,一种是按照外观质量分级,如烟片胶、绉片胶。另一种是按照理化指标分级,如颗粒胶,后者比较科学,也是目前国际标准的橡胶分级方法。 1)按外观质量分级:

国产烟片胶标准:将烟片胶分为一级烟片、二级烟片、三级烟片、四级烟片和五级烟片五个等级,质量依此递减。 国产绉片胶标准:

按GB8090—87国产绉片胶分为六个等级,它们是特一级白绉片胶、一级白绉片胶、特一级浅色绉片胶、一级浅色绉片、二级浅色绉片、三级浅色绉片等。

2)根据理化指标分级:

这是标准胶的分级方法,是指按机械杂质、塑性保持率、塑性初值、氮含量、挥发分含量、灰分含量、颜色指数等理化性能指标进行分级的橡胶。一般用聚乙烯薄膜包装。其中:

塑性保持率又称抗氧指数(PRI ),是指生胶在140℃×30min 加热前后,华莱氏可塑度的比值。 PRI =P/P0×100%,PRI 值越高,表明生胶抗热氧老化性能越好。

ISO2000将标准胶分为五个等级,并有鲜明的标识:SMR5L (绿带)、SMR5(绿带)、SMR10(褐带)、SMR20(红带)、SMR50(黄带),质量依此降低。

国产标准胶的规格按GB8081—87分为CSR5号、CSR10号、CSR20号、CSR50号共四个等级,分别与ISO2000中的SMR5、SMR10、SMR20、SMR50相对应。

三.天然橡胶的制造工艺及特点

原材料:从橡胶树上割下来的新鲜胶乳,还有杂胶,包括胶杯凝胶、自凝胶块、胶线、皮屑胶、

泥、浮渣胶,此外还有烟片碎胶。

1.烟片胶

35%胶乳→过滤去杂质→加水稀释至15~20%→消泡澄清滤渣→加1%甲酸凝固(或乙酸)→除水→压3~3.5mm 薄片→薰烟干燥(70℃,7~8天,防止霉变)→检查分级包装

2.绉片胶

①白色绉片

35%胶乳→过滤除杂质→加水稀释至18~20%→消泡→加NaHSO3漂白防腐→加酸凝固→轧炼水洗去水溶物→压成1~2mm 片→热空气干燥(35℃,10天)→检查分级包装 ②褐色绉片

胶线、胶团、胶泥→浸泡洗涤→压绉→热空气干燥→检查分级包装

3.颗粒橡胶

机械法:胶乳→过滤→稀释→澄清滤渣→加酸凝固→脱水→压片→压条→机械造粒→干燥→压紧包装

化学法:胶乳→加絮凝剂(Al2(SO4)3)→离心分离→干燥→压紧打包

四.NR的组成及橡胶烃的结构

1.天然橡胶的组成:

1)NR的组成:

橡胶烃:92~95%非橡胶成分:7%蛋白质:2~3%

丙酮抽出物:1.5~4.5%少量灰分:0.2~0.5%水分:0.3~1.0%

2)非橡胶成分对橡胶性能的影响:

蛋白质:NR中的含氮化合物都属于蛋白质。(a)蛋白质有防止老化作用;(b)分解放出氨基酸促进橡胶硫化;(c)使橡胶容易吸收水分,易发霉;(d)蛋白质的吸水性使制品的

绝缘性降低。

丙酮抽出物:指橡胶中能溶于丙酮的物质,主要是一些高级脂肪酸和固醇类物质。

高级脂肪酸:软化剂、硫化活化剂(促进硫化)

甾醇:防老剂

磷脂:分解放出游离的胆碱,促进硫化

少量的胡萝卜素:物理防老剂(紫外线屏蔽剂)

灰分:是一些无机盐类物质,主要成分是Ca、Mg、K、Na、Cu、Mn等。其中K、Na、Ca、Mg影响橡胶的电性能;Cu、Mn等变价金属含量多加速橡胶的老化(限度<3ppm)。

水分:对橡胶的性能影响不大,若含量高,可能会使制品产生气泡。

3)橡胶烃的结构:

一次结构:结构单元:C H2C H3

C H C H

2

C顺式含量>97%

NR顺式(1,4)结构97%以上,3,4结构约2%,100%头尾连接。

杜仲胶为反式1,4结构,与NR相比,虽化学组成相同,但性能各异。

二次结构:分子量:3万~3000万;分子量分布指数:2.8 ~10;平均分子量接近30万随着分子量增大,支化程度增加,分布变宽。低分子量部分对加工有利,高分

子量部分对性能有利。

三次结构(结晶性):在室温下为无定形体,10℃以下开始结晶,无定形与结晶共存,—25℃

结晶最快。拉伸条件下结晶、无定形与取向结构共存,属于自补强

橡胶。

自补强性:在不加补强剂的条件下,橡胶能结晶或在拉伸过程中取向结晶,晶粒分布于无定形的橡胶中起物理交联点的作用,使本身的强度提高的性质。如拉伸650%

时,结晶度可以达到35%。

五.天然橡胶的性质

1.物理性质:

1)物理常数

密度d20℃=0.913g/cm3;折光指数(折射率)20℃=1.52

2)NR的耐寒性好,耐热性不是很好:

NR的T g= -73℃,在-50℃仍具有很好的弹性。

NR无一定熔点,加热后慢慢软化,生胶在130℃~140℃时开始软化,200℃开始分解(变色),270℃剧烈分解。其长期使用温度为90℃,短期最高使用温度为110℃。粘流温度T f =130℃。

3)NR有良好的弹性:

NR的弹性和回弹性在通用橡胶中仅次于BR。

弹性(elasticity):表示橡胶弹性变形能力的大小,受配方、硫化条件的影响,决定于交联密度。

橡胶的弹性一般用回弹性(resilience)表示,指橡胶受到冲击后,能够从变形状态迅速恢复原状的能力。受橡胶内耗的影响,内耗越大,回弹越小。

NR有良好回弹性的原因:①NR大分子本身有较高的柔性—σ键易旋转。

②NR分子链侧基少且体积小,对σ键的影响小。

③NR为非极性物质,大分子间作用力小。

4)机械性能

机械强度高,属于自补强橡胶:

格林强度:未硫化橡胶的拉伸强度。

格林强度对于橡胶的成型加工是必要的。如轮胎胎面胶在成型时要受到较大的冲

击,如果强度不够,容易拉断。

NR的格林强度: 1.4~2.5MPa

纯胶硫化胶拉伸强度:17~28MPa 撕裂强度:98kN/m

炭黑补强硫化胶拉伸出强度:25~35MPa

各种橡胶的机械强度比较:NR>IR>CR>IIR>NBR>SBR>BR

耐屈挠疲劳性好:一般在20万次以上。

5)耐磨性好:

耐磨性与橡胶的强度有关。由于橡胶的强度高,所以耐磨性好。

6)绝缘性好:

NR是一种绝缘性很好的材料,如电线接头外包的绝缘胶布就是纱布浸NR胶糊或压延而成的。

NR体积电阻为1014~1015Ω?cm(绝缘体体积电阻1010~1020Ω?cm)

7)气密性

气密性中下等。

8)自粘性和互粘性好。

9)耐化学介质性

NR具有良好的耐化学药品性及一般溶剂作用,耐稀酸酸、稀碱、不耐浓酸、油、耐水性差。

NR作为非极性聚合物,溶于苯、汽油、石油系油类,不溶于极性油类。

2.化学性质

1)链烯烃的一般特点:

NR的结构式:C H2

C H3

C H C H

2

C

(a)

(b)

(c)

NR的分子链中双键旁有三个α位置a、b、c,实验证明,这三个位置上的α—H的解离能不同,活性也不同,与伯氢c相比,a、b是仲氢,脱氢容易,所以反应活性大。而a

与b相比,由于脱氢后形成的大分子自由基稳定(与侧甲基的超共扼作用),所以活性更大。

反应活性a>b>c。

①NR中有双键,能够与自由基、氧、过氧化物、紫外光及自由基抑制剂反应。

②NR中有甲基(供电基),使双键的电子云密度增加,α-H的活性大,使NR更易反应(易

老化、硫化速度快)。

2)化学反应性:(利用此对NR进行改性)

①与硫黄反应:进行硫化交联。

②与Cl2反应,制备氯化天然橡胶。

③与HCl反应,产物为白色粉末,主要用作粘合剂。

④NR胶乳与过氧乙酸反应,得环氧化天然橡胶。环氧化程度可达10、25、50、75%(摩

尔),ENR—50的气密性接近IIR,耐油性接近中等丙烯腈含量的NBR,强度与NR相当,

粘着性也较好。

⑤环化:NR胶乳用硫酸环化后,可以使不饱和度下降,密度增加,软化点提高,用来制作

鞋底、坚硬的模制品、机械衬里。

⑥与MMA接枝:目前有MG—49和MG—30两种,接枝MMA的NR定伸应力和拉伸强

度都很高,抗冲击性和耐曲挠龟裂、动态疲劳性、粘着性较好。主要用来制造要求具有

良好抗冲击性能的坚硬制品、无内胎轮胎中不透气的内贴层、纤维与橡胶的强力粘合剂

等。

六.NR的配合与加工

1.NR的配合

硫化体系:NR一般用硫黄硫化体系,促进剂用噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类等,活化剂有氧化锌、硬脂酸。

补强填充体系:最常用的是炭黑,其次是白炭黑及非补强性填充剂碳酸钙、陶土、滑石粉。

防护体系:对苯二胺类最好,如4010、4020、4010NA等。

增塑体系:以松焦油、三线油最为常用。其次是松香、古马隆及石蜡。

配方举例:(以胎面胶为例)

NR 100 (生胶)

S 2.5 (硫化剂)

CZ 0.5 (促进剂)

NOBS 0.5 (促进剂)

ZnO 6.0 (活化剂)

SA 2.5 (活化剂)

HAF 20 (补强剂)

ISAF 30 (补强剂)

A W 0.5 (防老剂)

4010NA 1.5 (防老剂)

松焦油: 5.0 (增塑剂)

石蜡: 1.0 (增塑剂)

2.NR的加工

塑炼性好:比合成橡胶易塑炼,易过炼。分子量高,1#烟片胶的威氏可塑度不到0.1,门尼粘度在95~120之间。

混炼性好:比合成橡胶易混炼,易包热辊、易吃粉、易分散。

压出性好:压出速度快、质量好、表面光滑。

压延型好:收缩率低,热塑性大。

成型性好:NR的自粘性高,格林强度高。

硫化特性好:硫化速度快,但要防止过硫。最适宜的温度143℃,不能超过160℃。

所以NR是综合加工性能最好的橡胶。

3.NR的应用

NR的应用最广:其中轮胎:68% ;工业制品:13.5%;胶鞋:5.5%;胶乳:9.5%;粘合剂:1%;其他:2.5%

4.异戊橡胶

又称合成天然橡胶,1954年实现工业化生产,结构单元与天然橡胶一样,适于作浅色橡胶制品,与NR有以下不同:

1)顺式含量低于NR,结晶能力比NR差,分子量分布较NR窄,不含非橡胶成分,加工和力学性能较NR差。

2)格林强度低,生胶有冷流倾向,硫化速度慢。

3)IR的耐老化性能较NR差。

4)压延、压出性、粘和性能与NR相当。

5.反式聚异戊二烯橡胶(TPI)

天然的TPI有杜仲胶、巴拉塔胶、古塔波胶,人工合成高反式TPI也已实现。国外已经工业化生产,但是催化效率抵,价格昂贵。

TPI 与NR 不同,为反式1,4—结构,其性能也与NR 有明显的不同,表现如下: 1. 60℃以下迅速结晶,具有高硬度和高拉伸强度,常温下象塑料那样硬,结晶度在25%~45%

之间。随温度升高,结晶度下降,硬度和拉伸强度急剧下降。 2. 温度高于60℃,TPI 能软化,具有弹性,表现出橡胶的特性,可以硫化。应用此特性可以

用作形状记忆材料。 3. TPI 无生理毒性,可作为医用夹板,可以用酒精直接消毒。 4. 硫化过程表现出明显的三阶段特征:

① 未硫化阶段:结晶,属于典型的热塑性材料,强度、硬度高,冲击韧性极好,软化点

低(60℃),可在热水中或热吹风中软化,可以直接在身体上模型固化,也可以捏塑成

型,随体性好,轻便、卫生,可以重复使用,可以代替石膏作固定夹板、绷带、矫形器件、假肢等。

② 低中度交联阶段:交联点间链段仍能结晶,表现为结晶型网络结构高分子,可以作形

状记忆功能材料(室温下具有热塑性、受热后具有热弹性)。

③ 交联度达到临界点:表现为典型的弹性体特性,耐疲劳性能优异,滚动阻力小,生热

低,是发展高速节能轮胎的一种理想材料。

5. 塑炼和混炼温度不能低于60℃,半成品挺性好,易喷霜

忆材料原加热,外力变形

热变形态

冷却

定在变形态

取消外形部位待用

热,恢复原硫化

合 成 橡 胶

在8种合成橡胶中全部由我国自行研究开发的胶种有BR 、SSBR 、SBS 和CR ;全部引进国外技术的胶种是EPDM 。

§1.3 丁 苯 橡 胶(SBR )

SBR 是产量最大的合成橡胶,占合成橡胶总量的55%,70%用于轮胎。按合成方法分为乳聚(1933年由德国的Farben 公司生产)和溶聚(60年代投入工业化生产,发展较快)SBR 两大类。

一.合成方法

聚合单体:丁二烯(占2/3以上)、苯乙烯(少于1/3) 1.乳液法:高温乳液聚合:50℃

低温乳液聚合:5℃

2.溶液法:60年代后投入工业化生产,该胶具有滚动阻力低,抗湿滑性好、综合性能高等特

点,在轮胎行业中获得广泛应用。

二.分类(按制法分)

乳聚SB R

一般品种

高温乳聚

低温乳聚

特殊品种:液体SB R 、羧基SB R 、高苯乙烯SB R 、粉末SB R 、热塑性SB R 等1000系列 非炭黑填充SB R 1100系列 充炭黑SB R

1200系列充油SB R 1300系列 充油充炭黑SB R

2000系列

SB R 胶乳

1500系列 非炭黑填充SB R 1600系列 充炭黑SB R

1700系列 充油SB R 1800系列 充油充炭黑SB R 2100系列 SB R 胶乳

溶聚SB R

锂系溶聚SB R 醇烯溶聚SB R 高反式1,4-SB R 锡偶联溶聚SB R

:无规共聚、嵌段共聚SB R

三.SBR 的结构

C H 2

C H

C H

C H 2

C H 2

C H C H C H 2C H 2

C H x

y z

结构式

乳聚SBR :顺1,4—结构含10%,反1,4—结构70%,1,2—结构20% 溶聚SBR :

顺1,4—结构比乳聚高,其它比乳聚低

四.SBR 的性能 (一)性能

1.物理常数 密度(g/cm 3)d=0.92~0.94

折光指数 1.53

2.SBR 强度比NR 差

生胶格林强度约为0.5MPa ;纯胶硫化胶的强度为1.4~3.0MPa ;但炭黑补强后硫化胶的拉伸

强度高达17~28MPa 。撕裂强度比NR 低,大约为NR 的一半。 3.弹性、耐寒性比NR 差。

4.耐热、耐老化、耐磨性比NR 好(苯环弱吸电、体积大—分子内摩擦大、双键浓度低),硫化反应速度慢。

5.SBR 耐屈挠疲劳性比NR 差,但耐初始龟裂性好,耐裂口增长性差。 6.SBR 粘着性比NR 差。 7.SBR 的电性能和耐溶剂性

SBR 电绝缘性能良好,耐溶剂性比NR 好,但仍不耐非极性油类。 8.抗湿滑性优于NR 、BR 。

(二)配合与加工

配合:必要成分—硫化剂:硫黄用量比NR中少(双键量少)

促进剂:促进剂用量比NR中多(硫化速度慢)

活化剂

补强剂:主要是炭黑(非自补强性)

增粘剂:本身粘性差,用烷基酚醛树脂,古马隆树脂增粘

一般成分—防老剂,软化剂

加工:塑炼性—一软丁苯(门尼粘度在40~60之间)一般不需要塑炼;

混炼性——SBR对炭黑湿润性差,混炼生热高,开炼机应控温在40~50℃之间且包冷

辊。

密炼机混炼时间不宜过长,温度不能太高,排胶温度应低于130℃。

压延、压出性—压延、压出收缩率高,表面不光滑,并用部分NR可以改善。

成型性——格林强度低,自粘性差,可与NR并用或采用增粘剂改善。

硫化性——硫化速度慢,操作安全性好

五.SBR的应用

SBR是一种耗量最大的通用橡胶,应用广泛,除要求耐油、耐热、耐特种介质等特殊情况外的一般场合均可使用。主要用于轮胎工业,另外还用于运输带的覆盖胶,输水胶管,胶鞋大底,胶辊,防水橡胶制品,胶布制品、微孔海绵制品、防震制品等。

§1.4 聚丁二烯橡胶(BR)

我国顺丁橡胶的生产能力占合成橡胶总生产能力的45%,目前国内有生产企业7家,分别是燕化、齐鲁石化、高桥、锦州、大庆、岳阳、独山子,均采用国产技术。

一.聚丁二烯橡胶的分类

按制备方法分类:

聚丁二烯橡胶

高顺式聚丁二烯橡胶(顺式96~98%,N i、C o、稀土催化剂)低顺式聚丁二烯橡胶(顺式35~40%,Li催化剂)

超高顺式聚丁二烯橡胶(顺式98%以上)

低乙烯基聚丁二烯橡胶(乙烯基8%,顺式91%)

高乙烯基聚丁二烯橡胶(乙烯基70%以上)

中乙烯基聚丁二烯橡胶(乙烯基35~55%)

低反式聚丁二烯橡胶(反式9%,顺式91%)

反式聚丁二烯橡胶(反式95%以上,室温为橡胶态)

乳聚:乳聚聚丁二烯橡胶

本体聚合:丁钠橡胶(已淘汰)

溶聚

二.聚丁二烯橡胶的结构1.结构式:

CH2CH CH CH

CH2CH

x y

2

CH

CH2

有顺式1,4-结构(97%),反式1,4-结构(1%)和1,2-结构(2%)。工业常用的聚丁二烯弹性体是上述几种结构的无规共聚物。

2.聚丁二烯橡胶的玻璃化温度T g决定于分子中所含的乙烯基的量。顺式:T g=-105℃,1,2结构的T g= -15℃,随1,2-结构含量的增大,分子链柔性下降,T g升高。T g=91V-106,如V=35%时,实测T g=70℃,计算值为74℃。

3.聚丁二烯橡胶中顺、反1,4-结构,全同、间同1,2-结构都能结晶,结晶温度低,如顺式的结晶温度为3℃,结晶最快的温度为-40℃;结晶能力比NR差,自补强性比NR低很多。顺式含量越高,补强性越好;结晶对应变的敏感性比NR低,而对温度的敏感性较高。所以BR需要用炭黑进行补强。

4.溶聚BR分子量分布窄,一般分布系数为2~4,支化和凝胶少,加工性能差。

乳聚BR分子量分布宽,支化和凝胶也较多,加工性能好。

三.聚丁二烯橡胶的性能

1.弹性好,耐寒性好

弹性和耐磨性在通用胶中是最好的,(T g= -105℃)

滞后损失小、动态生热低,在通用胶中是最好的,大部分用于轮胎行业。

2.滞后损失和生热低

3.耐磨性和耐屈挠性优异

4.拉伸强度和撕裂强度低

纯胶硫化胶的拉伸强度低,只有1~2MPa,补强硫化胶的拉伸强度可达17~25MPa。

5.抗湿滑性差、耐刺穿及粘着性差

6.BR的冷流性大(生胶或未硫化胶在停放过程中因为自身重量而产生流动的现象)

7.BR的老化性能NR好,主要以交联为主。

四.配合与加工

1.配合:与NR、SBR大体相同,硫化速度介于SBR和NR之间,用硫黄硫化体系,用炭黑补强,加入10份白炭黑可以提高硫化胶的耐磨性和耐刺扎性。

2.加工:

(1)具有冷流性:分子量分布窄,凝胶少。对储存和半成品存放不利。

(2)包辊性差:玻璃化温度低,包辊性差。

(3)难塑炼,混炼时易打滑。

(4)粘着性差。

(5)压延压出时对温度敏感,速度不宜过快,压出时适应温度范围较窄。

(6)硫化时充模容易,不易过硫。

五.应用

轮胎、耐磨制品如胶鞋、胶带、胶辊、耐寒制品。在合成橡胶中产量及耗量仅次于SBR。

§1.5 乙丙橡胶(EPDM)

一.乙丙橡胶的制造

目前,世界上已有近20个公司生产的100多个牌号。国内目前仍从日本、荷兰、美国等公司进口EPDM。

二.乙丙胶的分类

根据是否加入第三单体分为:二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)

EPDM根据第三单体的不同,分为:

D型——双环戊二烯

E型——亚乙基降冰片烯

CH CH2

H型—1,4-己二烯C H

2

C H2C H

3

C H C H

C H

三.乙丙胶的结构

1.饱和性及非极性

EPM是完全饱和的橡胶,EPDM主链完全饱和,侧基仅有1%~2%(mol)的不饱和第三单体,EPM具有极高的化学稳定性和较高的热稳定性。另外,乙丙橡胶不易被极化,不产生氢键,是非极性橡胶,耐极性介质作用,而且电绝缘性能极佳。

2.乙烯与丙烯组成比

乙烯、丙烯的组成比影响共聚物的性能,一般丙烯的含量在30~40%(mol)时是较好的弹性体。

3.第三单体的含量

为使第三单体在乙丙胶中分布均匀,聚合时一般采取分批加入的方法。第三单体用量多时,不饱和度高,硫化速度快,与不饱和橡胶相容性好,可与不饱和橡胶并用,但是耐热性和老化性下降。

四.乙丙胶的性能

1.比重小

比重为0.86,是所有橡胶中比重最小的。

2.耐老化性能优异

①优秀的耐臭氧性能:乙丙橡胶被誉为:“无龟裂橡胶”,在通用橡胶中它的耐臭氧性能是最好

的,其次为IIR、再其次是CR。

②优秀的耐热老化性能:乙丙橡胶的耐老化性能在通用橡胶中是最好的,在130℃下可以长期

使用,在150℃或再高的温度下可以间断或短期使用。且EPM优于

EPDM。

③优秀的耐天候性:乙丙胶的耐天候(光、热、风、雨、臭氧、氧)性在所有的通用橡胶中是

最好的,作屋面防水卷材使用寿命可以达到25年以上。

3.优异的电绝缘性能

乙丙橡胶的耐绝缘性能是非常好的,与IIR相当,且EPM优于EPDM,可以作为电缆材料,特别是浸水之后电性能变化很小,特别适用于作电绝缘制品及水中作业的绝缘制品。

4.优秀的耐化学药品性能

由于乙丙橡胶本身的化学稳定性和非极性,它与多数化学药品不发生反应,与极性物质之间或者不相溶或者相溶性极小,如醇、酮、酸(乙酸、甲酸)、强碱、氧化剂(H2O2、HClO)、洗涤剂、磷酸酯类等。

5.卓越的耐水、过热水、水蒸汽性能

水是强极性物质,乙丙橡胶是一种高分子烷烃,具有疏水性,两者之间不易产生物理、化学作用,所以具有杰出的耐水、耐过热水、耐蒸汽性能。(EPM >IIR>SBR>NR>CR)

五.配合与加工

1.配合:

①硫化体系:EPDM可以用硫黄硫化体系,硫黄用量1~2份,促进剂宜选用活性较大的品种

或不同的促进剂并用,这样既能保证硫化速度,又能防止喷霜现象。以国产

EPDM(D)为例:EPDM100 硬脂酸1 氧化锌5 促M0.5 TMTD1.5

S1.5 HAF50

②补强体系:由于乙丙橡胶是非结晶橡胶,所以要加入补强剂。

③增塑体系:乙丙橡胶最常用的增塑剂是石油系增塑剂,包括环烷油、石蜡油及芳香油,其

中环烷油与乙丙胶的相容性较好。

④增粘剂:乙丙橡胶的自粘性及与其它材料的粘着性均不好,配合时可以在其中加入增粘剂

如烷基酚醛树脂、石油树脂、萜烯树脂、松香等。

⑤防护体系:虽然乙丙橡胶的耐老化性能很好,但在较高温长期使用的情况下仍需加入防老

剂,常用的是胺类。

2.加工:

乙丙橡胶的加工具有如下特点:乙丙橡胶不易包辊,不易吃炭黑,采用密炼分散效果较好,装胶容量比正常高15%。为了提高粘合性能,可以采用提高粘合温度、增加粘合压力的方法

六.应用

耐热、耐老化、耐水制品——耐热输送带、蒸汽胶管、防水卷材

耐化学品腐蚀的密封制品、防腐衬里

绝缘的电线、电缆包皮

浅色的轮胎胎侧

§1.6 丁 基 橡 胶(IIR )

IIR 为异丁烯与少量异戊二烯(1~5%)的低温共聚物(-95~ -100℃),1943年实现工业化生产,为白色或暗灰色的透明弹性体。1960年实现连续化生产卤化丁基橡胶,1971年开发了溴化丁基橡胶的连续化生产。主要用于轮胎工业作内胎。

国内燕化从意大利引进技术年产3万吨IIR ,于1999年投产。

一.丁基橡胶的制造与分类

丁基橡胶以异丁烯与异戊二烯为单体,以一卤甲烷为溶剂,通过阳离子聚合得到。通常按照异戊二烯的含量即不饱和度及是否卤化来分类:

丁基橡胶

一般品种

不饱和度:0.6~1.0%

1.1~1.5%1.6~

2.0%2.1~2.5%2.6~

3.3%卤化品种

氯化丁基橡胶溴化丁基橡胶

(m ol)(m ol)

(m ol)(m ol)(m ol)

氯化丁基橡胶(提高硫化速度及与不饱和橡胶的相容性,改善自粘性和互粘性)

二.丁基橡胶的结构

CH 3

CH 3

CH 2C

CH 2

CH 2

CH 3

CH 3CH 3C C x

y

CH

CH 2结构式

结构式:分子主链周围有密集的侧甲基,且有不饱和双键位于主链上,对稳定性影响较大。引

入的异戊二烯便于交联,其数量相当于主链上每100个碳原子才有一个双键(单个存

在),可以近似地看作饱和橡胶。但因双键的位置与EPDM 中双键的位置不同,对性能的影响较大。

聚集态:丁基橡胶是能结晶的自补强橡胶,低温下不结晶,高拉伸下才结晶,T m =45℃,T g =-65℃。

未补强橡胶的强度可以达到14~21MPa ,为了提高耐磨及抗撕裂性能,仍需补强。

三.丁基橡胶的性能

1.与乙丙胶类似的性能:优良的化学稳定性、耐水性、高绝缘性、耐酸碱、耐腐蚀。 2.气密性非常好:所有橡胶中最好的。(用作内胎) 3.弹性低、阻尼性能优越:

弹性在通用橡胶中是最低的,室温冲击弹性只有8~11%。它在很宽的温度和频率范围内可以保持tan ≥0.5。良好的减震性能特别适用于缓冲性能要求高的发动机座和减震器。 4.拉伸强度较高

为结晶自补强橡胶,未填充硫化胶的拉伸强度为14~21MPa。

5.耐热性、耐侯性好

6.自粘性和互粘性差

结构中无极性基团或活性基团。

四.丁基橡胶的配合与加工

丁基橡胶与乙丙橡胶一样,具有比不饱和橡胶难以硫化、难以粘接、配合剂溶解度低、包辊性不好等特点。但它又具有不能用过氧化物硫化、一般炭黑对它的补强性差、与一般二烯类橡胶的相容性差、对设备的清洁度要求高等特点。

1.配合

硫化—可以用较强的硫黄促进剂体系、树脂、醌肟在较高的温度下进行,硫黄用量要少,促进剂选用秋兰姆和二硫代氨基甲酸盐为主促进剂、噻唑类或胍类为第二促进剂。树脂硫化的硫化胶的耐热性好。用过氧化物硫化会引起断链。

补强—最常用的是炭黑,但效果不如不饱和橡胶好,结合橡胶只有5%~8%。一般使用槽黑。

增塑—不宜用高芳烃油,而宜用石蜡或石蜡油5~10份,或适量环烷油。

2.加工

炼胶—不易塑炼,可以加入塑解剂使其断链。混炼时用密炼效果好。密炼容量比NR、SBR的标准容量多10~20%。混炼起始温度70℃,排胶温度高于125℃,一般155~160℃为宜。

压延压出—比天然橡胶困难得多,做内胎时压出前要滤胶后再加硫黄,防止引起焦烧。

成型硫化—自粘性及与其它橡胶的互粘性差,要在配方中加入增粘剂,工艺上注意粘合面防污,可以采用卤化丁基橡胶作增粘层,提高粘合部位的压力及温度。丁基橡胶需长时间高温硫化方可达到最佳硫化状态。

五.卤化丁基橡胶

为了提高丁基橡胶的硫化速度,提高与不饱和橡胶的相容性,改善自粘性和与其他材料的互粘性,对丁基橡胶进行了卤化,包括氯化和溴化。一般氯化的含氯量为1.1%~1.3%主要反应在异戊二烯链节双键的α位上。溴化丁基橡胶含溴量约为2%。

卤化丁基橡胶主要利用烯丙基氯及双键活性点进行硫化,卤化丁基橡胶的硫化速度较快。

六.丁基橡胶的应用

丁基橡胶主要用于轮胎工业,特别适用于作内胎、胶囊、气密层及胶管、防水卷材、耐腐蚀制品、电气制品、耐热输送带(高不饱和度)等。

§1.7 丁腈橡胶(NBR)

NBR为浅黄色略带香味的橡胶,是丁二烯与丙烯腈的共聚物。1937年工业化生产。聚合方法类似于乳液聚合的丁苯橡胶,有低温乳液聚合(5℃)和高温乳液聚合(50℃)两种。目前主要采用低温乳液聚合。

一.丁腈橡胶的分类

根据丙烯腈含量分:

丁腈橡胶

普通品种

极高A C N 含量 43%以上高A C N 含量 36~42%

中高A C N 含量 31~35%中A C N 含量 25~30%

低A C N 含量 24%以下特殊品种

氢化丁腈橡胶

羧基丁腈橡胶液体丁腈橡胶粉末丁腈橡胶

二.丁腈橡胶的结构:

CH 2CH 2

C H 2

CH 2

CH 2

CH

CH

C H C H C H C N

x

z y 结构式

1.丙烯腈含量与丁腈橡胶的极性:

丙烯腈的典型含量为34%。随着ACN 含量的增加,大分子极性增加,带来一系列性能的变化:内聚能密度增加、溶解度参数增加、极性增加,耐低温性差,耐油性增加。。 2.丁腈橡胶的聚集态结构:

丁腈橡胶的两种结构单元是无规共聚的,其中丁二烯以反1,4-结构聚合,是非结晶的无定形高聚物,玻璃化转变温度随ACN 的增加而线性提高。

三.丁腈橡胶的性能(与极性和不饱和性有关)

1.强度低

NBR 为非结晶性橡胶。纯胶硫化胶强度为3~4.5MPa ,炭黑补强后拉伸强度为25~30MPa 。 2.优秀的耐油、耐非极性溶剂性能。(与ACN 含量有关)

3.耐热性、耐臭氧性比NR 、SBR 好,但比EPM 、IIR 、CR 差。长期使用温度为100℃。 4.抗静电性在通用橡胶中是独一无二的,可以作导电橡胶,如纺织皮辊。 5.气密性好,仅次于IIR 。 6.弹性、耐寒性差。

7.与极性物质如PVC 、酚醛树脂、尼龙的相容性好。

四.特殊品种丁腈橡胶

目前已商品化的特殊品种的丁腈橡胶有:氢化丁腈橡胶(HNBR )、羧基丁腈橡胶(XNBR )、键合型丁腈橡胶(AONBR )及热塑性丁腈橡胶。此外还有粉末丁腈橡胶、液体丁腈橡胶。

NBR 的特殊品种常用的有氢化丁腈胶(HNBR ),它更适应汽车工业对橡胶耐油性和耐热性的要求,填补了NBR 和FPM 之间的空白。

五.配合与加工

天然橡胶的性能和用途

天然橡胶的性能和用途 天然橡胶生胶的玻璃化温度为-72℃,胶流温度130℃,开始分解温度200℃,激烈分解温度270℃。当天然橡胶硫化后,其Tg上升,也再不会发生粘流。 天然橡胶的弹性其生胶及交联密度不太高的硫化胶的弹性是高的。例如在0-100℃范围内,回弹性在50-85℃之间,其弹性模量仅为钢的00,伸长率可达1000%,拉伸到350%,后,缩回永久变形仅为15%,天然橡胶的弹性较高,在通用橡胶中仅次于顺丁橡胶。 天然橡胶的强度在弹性材料中,天然橡胶的生胶、混炼胶、硫化胶的强度都比较高。未硫化橡胶的拉伸强度称为格林强度,天然橡胶的格林强度可达 1.4~ 2.5Mpa,适当的格林强度对于橡胶加工成型是必要的。天然橡胶撕裂强度也较高,可达98kN/m,其耐磨性也较好。天然橡胶机械强度高的原因在于它是自补强橡胶,当拉伸时会使大分子链沿应力方向取向形成结晶。天然橡胶的电性能天然橡胶是非极性物质,是一种较好的绝缘材料。当天然橡胶硫化后,因引入极性因素,如硫黄、促进剂等,从而使绝缘性能下降。 天然橡胶的耐介质性能天然橡胶是一种非极性物质,它溶于非极性溶剂和非极性油中。天然橡胶不耐环己烷、汽油、苯等介质,未硫化胶能在上述介质中溶解,硫化橡胶则溶胀。天然橡胶不溶于极性的丙酮、乙醇中,更不溶于水中,耐10%的氢氟酸、20%的盐酸、30%的硫酸、50%的氢氧化钠等。 天然橡胶主要用途天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点,广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面,如交通运输上用的轮胎;工业上用的运输带、传动带、各种密封圈;医用的手套、输血管;日常生活中所用的胶鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡胶为主要原料制造的,国防上使用的飞机、大炮、坦克,甚至尖端科技领域里的火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等都需要大量的橡胶零部件。轮胎的用量要占天然橡胶使用量的一半以上。

橡胶硫化原理

橡胶硫化原理 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

橡胶硫化原理 橡胶受热变软,遇冷变硬、发脆,不易成型,容易磨损,易溶于汽油等有机溶剂,分子内具有双键,易起 加成反应,容易老化。 为改善橡胶制品的性能,生产上要对生橡胶进行一系列加工过程,在一定条件下,使胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应,使其由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子,使从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀等等优良性能。这个过程称为橡胶硫化。 一般将硫化过程分为四个阶段,诱导-预硫-正硫化-过硫。为实现这一反应,必须外加能量使之达到一定的硫化温度,然后让橡胶保温在该硫化温度范围内完成全部硫化反应。 橡胶硫化的来历 硫化是胶料通过生胶分子间交联,形成三维网络结构,制备硫化胶的基本过程。不同的硫化体系适用于不同的生胶。以橡胶(生胶)为主体,加以多种辅助材料而成的合成体、(辅助材料有几大体系、填充补强、硫化、防护、增塑、特殊物质加入剂、)而硫化是包覆绝缘层或护套层以后的一种处理方法、其目的就是让辅助体系里的硫化体系发生作用,使橡胶永久交联、增加弹性、减少塑性。硫化的名词是因最早时 间是用硫磺使橡胶交联的故称硫化,沿用至今. 橡胶硫化体系 不饱和橡胶通常使用如下几类硫化体系: 以硫黄,有机二硫化物及多硫化物、噻唑类、二苯胍类,氧化锌及硬脂酸为主的硫化剂。这是最通用的硫 化体系。但所制得的硫化胶的耐热氧老化性能不高。 烷基酚醛树脂。 多卤化物(如用于聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶及丁腈橡胶的六氯乙烷)、六氯-对二甲苯。 双官能试剂[如醌类、二胺类、偶氮及苯基偶氮衍生物(用于丁基橡胶及乙丙橡胶)等]。 双马来酰亚胺,双丙烯酸酯。两价金属的丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、预聚醚丙烯酸酯。 用于硫化饱和橡胶的有机过氧化物。 饱和橡胶硫化不同种类的饱和橡胶时,可使用不同的硫化体系。 硫化三元乙丙橡胶时,使用有机过氧化物与不饱和交联试剂,如三烯丙基异氰脲酸酯(硫化剂TAIC)。硫化硅橡胶时也可使用有机过氧化物。乙烯基硅橡胶硫化时可在催化剂(Pt)参与条件下进行。 上一篇: 橡胶硫化工艺方法一、传统橡胶硫化工艺

丁腈橡胶配方设计性能改进及生产工艺

丁腈橡胶配方设计性能改进及生产工艺 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

丁腈橡胶配方设计,性能改进及生产工艺 1 背景 丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的,丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产,耐油性极好,耐磨性较高,耐热性较好,粘接力强。丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,并且具有的耐磨性和气密性;耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶,可在120℃长期工作。气密性仅次于丁基橡胶。丁腈橡胶的性能受丙烯腈含量影响,随着丙烯腈含量增加拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、硬度提高,但弹性、耐寒性降低。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差,电性能低劣,弹性稍低;并且不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂,不宜做绝缘材料。 禾川化学是一家专业从事橡胶产品配方分析、研发的公司,具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,做了小试和应用试验,研制了一种新型丁腈橡胶配方技术;丁腈橡胶主要用于制作耐油制品,如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等,常用于制作各类耐油模压制品,如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等,也用于制作胶板和耐磨零件。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 2 丁腈橡胶 丁腈橡胶常见体系 丁腈橡胶主要采用硫黄和含硫化合物作为硫化剂,也可用过氧化物或树脂等进行硫化。由于丁腈橡胶制品多数要求压缩永久变形小,因此多采用低硫和

含硫化合物并用,单用含硫化合物(无硫硫化体系)或过氧化物作硫化剂。硫黄-促进剂体系是丁腈橡胶应用最广泛的硫化体系。硫黄可使用硫黄粉,也可使用不溶性硫黄。由于硫黄在丁腈橡胶中的溶解度比天然橡胶低,所以应注意控制用量。硫黄用量增加,定伸应力、硬度增大,耐热性降低,但耐油性稍有提高,耐寒性变化不大。一般软质橡胶由于丁腈橡胶不饱和度低于天然橡胶,所需硫的用量可少些,一般用量~2份,硫化促进剂用量可略多于天然橡胶,常用量1~份。丁腈橡胶的软质硫化胶最宜硫黄用量为份左右。不同丙烯腈含量的丁腈橡胶所需硫黄用量也不同,当丙烯腈含量高,而丁二烯相对含量低时,由于减少了不饱和度,所需硫黄用量可酌量减少。如丁腈-18,硫用量~2份;丁腊-26,硫用量~份,具有良好的综合性能。低硫配合可提高硫化胶的耐热性,降低压缩永久变形及改善其他性能,因此丁腈橡胶常采用低硫(硫黄用量份以一下)高促硫化体系。 丁睛橡胶使用的促进剂主要是秋兰姆类和噻唑类,其中秋兰姆类促进剂的硫化胶特性较好,特别是压缩永久变形性良好,而且加工安全,故应用更为普遍。此外还使用次磺酰胺类促进剂。胺类和胍类促进剂常作为助促进剂使用。硫黄与不同促进剂并用具有不同的性能,例如用二硫化秋兰姆(如促进剂TMTD,TRA,TRT用量~份)与硫黄并用,采取低硫或无硫配合,耐热性优异;硫黄与促进剂DM或CZ并用,胶料强伸性能好,是一种常用的硫化体系;硫黄与一硫化四甲基秋兰姆(如TS)并用,胶料具有较低的压缩永久变形和最小的焦烧倾向。高量秋兰姆类与次磺酰胺类并用或秋兰姆类与噻唑类并用的低硫配方,硫化胶的物理机械性能优异,耐热性良好,压缩永久变形小,并且不易焦烧和喷霜。

橡胶生产工艺流程

【乳胶网- 配方设计】 1.基本工艺流程 伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展,橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括: 原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→修整→检验 2.原材料准备 橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料;配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料;纤维材料(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中,配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对某些材料进行加工: 1.基本工艺流程 伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展,橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括: 原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验

2.原材料准备 橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料;配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料;纤维材料(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中,配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对某些材料进行加工: 生胶要在60--70℃烘房内烘软后,再切胶、破胶成小块; 块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎; 粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去; 液态配合剂(松焦油、古马隆)需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质; 配合剂要进行干燥,不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀,硫化时产生气泡,从而影响产品质量; 3.塑炼 生胶富有弹性,缺乏加工时的必需性能(可塑性),因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼;这样,在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中;同时,在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性(渗入纤维织品内)和成型流动性。将生胶的长链分子降解,形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下,通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用,使长链橡胶分子降解变短,由高弹性状态转变

丁腈橡胶配方分析_分析检测

丁腈橡胶配方分析|分析检测 背景 丁腈橡胶体系 常用配方 一.背景 丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的,丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产,耐油性极好,耐磨性较高,耐热性较好,粘接力强。丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,并且具有的耐磨性和气密性; 耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶,可在120℃长期工作。气密性仅次于丁基橡胶。丁腈橡胶的性能受丙烯腈含量影响,随着丙烯腈含量增加拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、硬度提高,但弹性、耐寒性降低。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差,电性能低劣,弹性稍低;并且不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂,不宜做绝缘材料; 禾川化学专业从事丁腈橡胶配方分析、成分分析、配方检测、成分检测,禾川化学是丁腈橡胶企业产品技术革新的风向标;禾川化学通过多年沉积,运用精细化工的复配技术, 做了小试和应用试验, 研制了一种新型丁腈橡胶配方技术;丁腈橡胶主要用于制作耐油制品,如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等,常用于制作各类耐油模压制品,如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等,也用于制作胶板和耐磨零件. 二.丁腈橡胶 2.1丁腈橡胶常见体系 2.1.1硫化体系 丁腈橡胶主要采用硫黄和含硫化合物作为硫化剂,也可用过氧化物或树脂等进行硫化。由于丁腈橡胶制品多数要求压缩永久变形小,因此多采用低硫和含硫化合物并用,单用含硫化合物(无硫硫化体系)或过氧化物作硫化剂。硫黄-促进剂体系是丁腈橡胶应用最广泛的硫化体系。硫黄可使用硫黄粉,也可使用不溶性硫黄。由于硫黄在丁腈橡胶中的溶解度比天然橡胶低,所以应注意控制用量。硫黄用量增加,定伸应力、硬度增大,耐热性降低,但耐油性稍有提高,耐寒性变化不大。一般软质橡胶由于丁腈橡胶不饱和度低于天然橡胶,所需硫的用量可少些,一般用量1.5 ~2份,硫化促进剂用量可略多于天然橡胶,常用量1 ~3.5份。丁腈橡胶的软质硫化胶最宜硫黄用量为1.5份左右。不同丙烯腈含量的丁腈橡胶所需硫黄用量也不同,当丙烯腈含量高,而丁二烯相对含量低时,由于减少了不饱和度,所需硫黄用量可酌量减少。如丁腈-18,硫用量1.75~2份;丁腊-26,硫用量1.5 ~1.75份,具有良好的综合性能。低硫配合可提高硫化胶的耐热性,降低压缩永久变形及改善其他性能,因此丁腈橡胶常采用低硫(硫黄用量0.5份以一下)高促硫化体系。丁睛橡胶使用的促进剂主要是秋兰姆类和噻唑类,其中秋兰姆类促进剂的硫化胶特性较好,特别是压缩永久变形性良好,而且加工安全,故应用更为普遍。此外还使用次磺酰胺类促进剂。胺类和胍类促进剂常作为助促进剂使用。硫黄与不同促进剂并用具有不同的性能,例如用二硫化秋兰姆(如促进剂TMTD , TRA, TRT用量.025~0.5份)与硫黄并用,采取低硫或无硫配合,耐热性优异;硫黄与促进剂DM或CZ并用,胶料强伸性能好,是一种常用的硫化体系;硫黄与一硫化四甲基秋兰姆(如TS)并用,胶料具有较低的压缩永久变形和最小的焦烧倾向。高量秋兰姆类与次磺酰胺类并用或秋兰姆类与噻唑类并用的低硫配方,硫化胶的物理机械性能优异,耐热性良好,压缩永久变形小,并且不易焦烧和喷霜。 为减小永久变形,采用少量硫黄与秋兰姆并用是极其有效的。该配方的特点是永久变形小,但焦烧时间稍短。 硫化活性剂常采用氧化锌和硬脂酸。氧化锌在硫黄硫化和无硫硫化体系中的用量常在1.0~5.0份之间,氧化锌习惯用量5份。硬脂酸用量一般为1.0份。

橡胶基本工艺流程

一、基本工艺流程 橡胶制品种类繁多,但生产工艺过程却基本相同。以一般固体橡胶——生胶为原料的橡胶制品的基本工艺过程包括:塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。当然,原材料准备、成品整理、检验包装等基本工序也少不了。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性性能这个矛盾的过程。通过各种工艺手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,再加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化使具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 二、原材料准备 1.橡胶制品的主要原料是以生胶为基本材料,而生胶就是生长在热带,亚热带的橡胶树上通过人工割开树皮收集而来。 2.各种配合剂,是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料。 3.纤维材料有(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维和金属材料、钢丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。在原材料准备过程中配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对材料进行加工。生胶要在60--70℃烘房内烘软后再切胶、破胶成小块,配合剂有块状的。如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎。粉状的若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去液态的如松焦油、古马隆需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质, 配合剂要进行干燥不然容易结块、混炼时若不能分散均匀硫化时产生气泡会影响产品质量。 三、塑炼 生胶富有弹性,缺乏加工时必需的可塑性性能,因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼,这样在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中,同时在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性渗入纤维织品内和成型流动性。将生胶的长链分子降解形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用使长链橡胶分子降解变短由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气在热和氧的作用下使长链分子降解变短从而获得可塑性。 四、混炼 为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能,也为了提高橡胶制品的性能和降低成本必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中通过机械拌合作用使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序,如果混合不均匀就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料人们称为混炼胶它是制造各种橡胶制品的半成品材料,俗称胶料通常均作为商品出售购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同?混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种?提供选择。 五、成型 在橡胶制品的生产过程中利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程?称之为成型。成型的方法有 1.压延成型 适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片的方法叫压延成型。有些橡胶制品?如轮胎、胶布、胶管等所用纺织纤维材料必须涂上一层薄胶在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶??涂胶工序一般也在压延机上完成。纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶烘干的目的是为了减少纤维材料的含水量以免水分蒸发起泡?和提高纤维材料的温度以保证压延工艺的质量。浸胶是挂胶前的必要工序目的是为了提高纤维材料与胶料的结合性能。 2.压出成型 用于较为复杂的橡胶制品?象轮胎胎面、胶管、金属丝表面覆胶需要用压出成型的方法制造。它是把具有一定塑性的混炼胶放入到挤压机的料斗内在螺杆的挤压下通过各种各样的口型也叫样板进行连续造型的一种方法。压出之前胶料必须进行预热使胶料柔软、易于挤出从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制品。 3.模压成型 也可以用模压方法来制造某些形状复杂如皮碗、密封圈的橡胶制品?借助成型的阴、阳模具将胶料放置在模具中加热成型。

丁腈橡胶的详细分析

3.9 丁腈橡胶与改性丁腈橡胶 3.9.1 丁腈橡胶概述 丁二烯-丙烯腈橡胶(acrylonitrile-butadiene rubber)是丁二烯与丙烯腈两种单体经乳液聚合而得的共聚物,简称丁腈橡胶(NBR)。NBR于1930年由德国Konrad和Thchunkur研制成功,1937年由德国I.G. Farben公司首先实现了工业化生产。 NBR的丙烯腈含量为15%~53%,分为低腈、中腈、中高腈、高腈、极高腈五个等级。在市售商品中,丙烯腈含量在31%~37%的NBR占总NBR的40%,尤其是丙烯腈含量为33%的NBR居多数[1]。 NBR的基本特点包括[2]: (1)NBR是非结晶性无定型聚合物,生胶强度较低,须加入补强剂才具有使用价值。丙烯腈 质量分数较高的NBR有助于提高硫化胶的强度和耐磨性,但会使弹性下降。 (2)耐油是NBR最突出的特点,NBR含有极性腈基,对非极性或弱极性的矿物油、动植物油、 液体燃料和溶剂等化学物质有良好的抗耐性。丙烯腈质量分数愈高,耐油性愈好。 (3)耐热性优于NR、SBR和CR,可在120℃的热空气中长期使用。 (4)耐寒性、耐低温性较差,丙烯腈质量分数愈高,耐寒性愈差。 (5)气密性较好,在通用橡胶中仅次于IIR。 (6)耐热氧老化、日光老化性能优于NR。 (7)NBR的介电性能较差,属半导体橡胶。 NBR具有二烯类橡胶的通性,可采用与NR、SBR等通用橡胶相同的方法加工成型,常用的硫化体系为硫磺、过氧化物和树脂硫化体系等。 NBR因其优异的耐油性能,广泛用于制备燃料胶管、耐油胶管、油封、动态和静态用密封件、橡胶隔膜、印刷胶辊、胶板、橡胶制动片、胶粘剂、胶带、安全鞋、贮槽衬里等各种橡胶制品,涉及汽车、航空航天、石油开采、石油化工、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等诸多领域[1]。 NBR分子主链上存在不饱和双键,影响了它的耐热、耐天侯等化学稳定性。为了使NBR 性能更符合不同用途制品的要求,国内外相继开发出具有特殊性能的NBR新品种,如氢化丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、粉末丁腈橡胶、液体丁腈橡胶等,以及与不同橡胶共混、橡塑并用等来改善丁腈橡胶的综合性能,使得NBR产品系列化、功能化、高档化。 3.9.2 氢化丁腈橡胶 氢化丁腈橡胶(hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber 简称HNBR)是通过氢化丁腈橡胶主链上所含的不饱和双键而制得,又称为高饱和度丁腈橡胶。由于HNBR具有合理的分子结构,因此不仅继承了NBR的耐油、耐磨等性能,而且还具有更优异的耐热、耐氧化、耐臭氧、耐化学品性能,可以与氟橡胶相媲美,在许多方面可取代氟橡胶、CR、NBR等特种橡胶。 从1984年开始,德国Bayer、日本Zeon、加拿大Polysar等公司相继投产HNBR,目前各厂家均有多种牌号的产品。但是由于工业生产HNBR的方法仍存在诸如流程长、成本高等缺

橡胶生胶

《橡胶工艺原理》讲稿 绪论 一.橡胶材料的特点 1.高弹性:弹性模量低,伸长变形大,有可恢复的变形,并能在很宽的温度(-50~150℃)范围内 保持弹性。 2.粘弹性:橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间的影响,表现有明显的应力松弛和 蠕变现象,在震动或交变应力作用下,产生滞后损失。 3.电绝缘性:橡胶和塑料一样是电绝缘材料。 4.有老化现象:如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样,橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化现象,使性能变坏,寿命下降。 5.必须进行硫化才能使用,热塑性弹性体除外。 6.必须加入配合剂。 其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点,都属于橡胶的宝贵性能。 表征橡胶物理机械性能的指标: 1.拉伸强度:又称扯断强度、抗张强度,指试片拉伸至断裂时单位断面上所承受的负荷,单位为兆帕(MPa),以往为公斤力/平方厘米(kgf/cm2)。 2.定伸应力:旧称定伸强度,指试样被拉伸到一定长度时单位面积所承受的负荷。计量单位同拉伸强度。常用的有100%、300%和500%定伸应力。它反映的是橡胶抵抗 外力变形能力的高低。 3.撕裂强度:将特殊试片(带有割口或直角形)撕裂时单位厚度所承受的负荷,表示材料的抗撕裂性,单位为kN/m。 4.伸长率:试片拉断时,伸长部分与原长度之比叫作伸长率;用百分比表示。 5.永久变形:试样拉伸至断裂后,标距伸长变形不可恢复部分占原始长度的百分比。在解除了外力作用并放置一定时间(一般为3分钟),以%表示。 6.回弹性:又称冲击弹性,指橡胶受冲击之后恢复原状的能力,以%表示。 7.硬度:表示橡胶抵抗外力压入的能力,常用邵尔硬度计测定。橡胶的硬度范围一般在20~100之间,单位为邵氏A。 二.关于橡胶的几个概念 1.橡胶:世界上通用的橡胶的定义引自美国的国家标准ASTM-D1566(America Society of Test and Material)。定义如下: 橡胶是一种材料,它在大的变形下能迅速而有力地恢复其变形,能够被改性(硫化)。改性的橡胶实质上不溶于(但能溶脹于)沸腾的苯、甲乙酮、乙醇—甲苯混合 物等溶剂中。改性的橡胶室温下(18~29℃)被拉伸到原来长度的两倍并保持一分钟 后除掉外力,它能在一分钟内恢复到原来长度的1.5倍以下,具有上述特征的材料 称为橡胶。 注:1)橡胶是一种材料,具有特定的使用性能和加工性能,属有机高分子材料。

橡胶硫化体系详解

硫化是胶料通过生胶分子间交联,形成三维网络结构,制备硫化胶的基本过程。不同的硫化体系适用于不同的生胶。橡胶硫化的研究一直在深入持久地进行,研究的目的主要是改进硫化胶的力学性能及其它性能,简化及完善工艺过程,降低硫化时有害物质的释放等等。下面有针对性地简述当前使用的硫化体系。 不饱和橡胶通常使用如下几类硫化体系。 1.以硫黄,有机二硫化物及多硫化物、噻唑类、二苯胍类,氧化锌及硬脂酸为主的硫化剂。这是最通用的硫化体系。但所制得的硫化胶的耐热氧老化性能不高。 2.烷基酚醛树脂。 3.多卤化物(如用于聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶及丁腈橡胶的六氯乙烷)、六氯-对二甲苯。 4.双官能试剂[如醌类、二胺类、偶氮及苯基偶氮衍生物(用于丁基橡胶及乙丙橡胶)等。 5.双马来酰亚胺,双丙烯酸酯。两价金属的丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、预聚醚丙烯酸酯。 6.用于硫化饱和橡胶的有机过氧化物。 饱和橡胶硫化不同种类的饱和橡胶时,可使用不同的硫化体系。例如,硫化三元乙丙橡胶时,使用有机过氧化物与不饱和交联试剂,如三烯丙基异氰脲酸酯(硫化剂TAIC)。硫化硅橡胶时也可使用有机过氧化物。乙烯基硅橡胶硫化时可在催化剂(Pt)参与条件下进行。含卤原子橡胶或含功能性基团的橡胶。聚氯丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯及氯化丁基橡胶等是最常用的含氯橡胶。硫化氯丁橡胶通常采用ZnO与MgO的并用物,以乙撑硫脲(NA-22)、二硫化秋兰姆、二-邻-甲苯基二胍(促进剂BG)及硫黄作硫化促进剂。 硫化氯磺化聚乙烯时可使用如下硫化体系。 1.氧化铝、氧化铅和氧化镁的并用物,以及氧化镁和季戊四醇酯,以四硫化双五甲撑秋兰姆(促进剂TRA)及促进剂DM作硫化促进剂。 2.六次甲基四胺与己二酸及癸二酸盐及氧化镁。 3.有机胺与环氧化物作用的产物。 以下体系可用于氯化丁基橡胶硫化: 1.氧化锌与硬脂酸、氧化镁、秋兰姆及苯并噻唑二硫化物等的并用物; 2.乙烯基二硫脲与氧化锌及氧化镁的并用物。 3.多羟基甲基酚醛树脂与氧化锌的并用物。 4.二烷基二硫代氨基甲酸锌。 5.羟基芳香化物(间苯二酚、氢醌等)(在室温下)。 硫化羧基橡胶时常使用金属氧化物及过氧化物、多元醇、二元胺及多胺,环氧化物、二异氰酸酯及聚异氰酸酯等。硫化含胺基的橡胶时常用添加氧化锌的硫黄硫化体系、含卤有机物及环氧树脂等。硫化含腈基的橡胶时常用氧化物(如MnO2、Sb2O5)硫化物(如CuS)以及添加硫黄的多胺(对于丙烯酸酯橡胶)。在无硫化剂时,由于聚合物中具有反应能力的官能团之间发生反应。在弹性体中也有可能生成化学交联键网络。例如,在高温下,聚氯乙烯及丁腈橡胶并用胶中即有此种情况发生。 非传统硫化体系,近十年来,主要研究内容是硫化过程本身及硫化胶制品在使用过程中的生态问题以及完善硫化工艺、降低焦烧和返原倾向、推广冷硫化等等。对防止硫化剂特别是硫黄在成品中的喷霜也给予了一定的关注。通过选择适宜的硫化体系及硫化条件在改进硫化胶及制品性能方面也取得了一些成就。降低使用硫化体系时的生态危害。 不饱和橡胶的硫化体系中通常都含有硫黄,故目前正在采取一系列措施,以防止硫黄在称量等过程中的飞扬,如可采用造粒工艺。通常采用硫黄与二环戊二烯、苯乙烯及其低聚物的共聚物来消除硫黄喷霜。也有人曾建议过用硫黄与高分子树脂的并用物、硫黄在环烃油中的溶解液、含硫低聚丁二烯、硫黄与5-乙烯-双环[9.2.1]庚-2-烯及四氢化茚等的反应产物。向硫黄硫化胶中添加N-三氯甲基次磺基对氨基苯磺酸盐可减少喷霜。乙烯与α-烯烃的共聚物、α-烯烃橡胶以及乙丙橡胶可用含Cl、S或SO2基的双马来酰亚胺衍生物硫化,而不用硫黄硫化。 亚硝基胺的生态危害性是众所周知的。因此,以二胺为基础的促进剂因会生成挥发性亚硝基胺而具有

丁腈橡胶改性,性能改进及研究进展

丁腈橡胶配方设计,性能改进及生产工艺 1 背景 丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的,丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产,耐油性极好,耐磨性较高,耐热性较好,粘接力强。丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,并且具有的耐磨性和气密性;耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶,可在120℃长期工作。气密性仅次于丁基橡胶。丁腈橡胶的性能受丙烯腈含量影响,随着丙烯腈含量增加拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、硬度提高,但弹性、耐寒性降低。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差,电性能低劣,弹性稍低;并且不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂,不宜做绝缘材料。 禾川化学是一家专业从事橡胶产品配方分析、研发的公司,具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,做了小试和应用试验,研制了一种新型丁腈橡胶配方技术;丁腈橡胶主要用于制作耐油制品,如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等,常用于制作各类耐油模压制品,如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等,也用于制作胶板和耐磨零件。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 2 丁腈橡胶

2.1丁腈橡胶常见体系 2.1.1硫化体系 丁腈橡胶主要采用硫黄和含硫化合物作为硫化剂,也可用过氧化物或树脂等进行硫化。由于丁腈橡胶制品多数要求压缩永久变形小,因此多采用低硫和含硫化合物并用,单用含硫化合物(无硫硫化体系)或过氧化物作硫化剂。硫黄-促进剂体系是丁腈橡胶应用最广泛的硫化体系。硫黄可使用硫黄粉,也可使用不溶性硫黄。由于硫黄在丁腈橡胶中的溶解度比天然橡胶低,所以应注意控制用量。硫黄用量增加,定伸应力、硬度增大,耐热性降低,但耐油性稍有提高,耐寒性变化不大。一般软质橡胶由于丁腈橡胶不饱和度低于天然橡胶,所需硫的用量可少些,一般用量1.5~2份,硫化促进剂用量可略多于天然橡胶,常用量1~3.5份。丁腈橡胶的软质硫化胶最宜硫黄用量为1.5份左右。不同丙烯腈含量的丁腈橡胶所需硫黄用量也不同,当丙烯腈含量高,而丁二烯相对含量低时,由于减少了不饱和度,所需硫黄用量可酌量减少。如丁腈-18,硫用量1.75~2份;丁腊-26,硫用量1.5~1.75份,具有良好的综合性能。低硫配合可提高硫化胶的耐热性,降低压缩永久变形及改善其他性能,因此丁腈橡胶常采用低硫(硫黄用量0.5份以一下)高促硫化体系。 丁睛橡胶使用的促进剂主要是秋兰姆类和噻唑类,其中秋兰姆类促进剂的硫化胶特性较好,特别是压缩永久变形性良好,而且加工安全,故应用更为普遍。此外还使用次磺酰胺类促进剂。胺类和胍类促进剂常作为助促进剂使用。硫黄与不同促进剂并用具有不同的性能,例如用二硫化秋兰姆(如促进剂

橡胶生产工艺流程

橡胶生产工艺流程 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

【乳胶网-】 1.基本工艺流程 伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展,橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括: 原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→修整→检验 2.原材料准备 橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料;配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料;纤维材料(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中,配料必须按照称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对某些材料进行加工: 1.基本工艺流程 伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展,橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括: 原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验 2.原材料准备 橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料;配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料;纤维材料(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中,配料必须按照称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对某些材料进行加工: 生胶要在60--70℃烘房内烘软后,再切胶、破胶成小块; 块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎; 粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去; 液态配合剂(松焦油、古马隆)需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质;

硫化体系对NBR胶料性能的影响_王勇

硫化体系对NBR 胶料性能的影响 王 勇,周 琦,高新文,辛振祥* (青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042) 摘要:试验研究7种硫化体系对NBR 胶料性能的影响。结果表明,在普通硫化体系、半有效硫化体系、有效硫化体系、过氧化物硫化体系、硫黄/过氧化物并用硫化体系、无硫硫化体系和平衡硫化体系中,半有效硫化体系胶料具有合适的焦烧时间、较短的正硫化时间、较高的拉伸强度和撕裂强度以及优良的耐老化性能。在半有效硫化体系中,硫黄/促进剂NOBS 用量比为1/1、硫黄用量为1.4~1.8份时,NBR 胶料具有较好的综合性能,符合油封制品的实际要求。 关键词:NBR ;硫化体系;油封制品 中图分类号:T Q330.38+5;TQ333.7 文献标识码:B 文章编号:1000-890X (2008)01-0028-03 作者简介:王勇(1981-),男,山东泰安人,青岛科技大学在读硕士研究生,从事橡胶配方优化设计。 *通讯联系人 NBR 具有良好的物理性能及优异的耐油、耐老化性能,是许多油封制品的首选材料。NBR 硫化体系根据制品的不同用途而改变,但大部分仅 从理论上分析后即采用普通硫化体系,很少用实际试验进行验证。本工作研究在只加入硫化体系的条件下,不同硫化体系对NBR 胶料性能的影响,以期得到一个最佳的硫化体系及硫黄用量。1 实验 1.1 主要原材料 NBR ,牌号4155,德国拜耳公司产品;炭黑N550,青岛德固赛化学有限公司产品;氧化锌,柳州富鑫化工有限公司产品;硬脂酸,天津市同鑫化工厂产品;助交联剂CAM V ,南昌翊成化工有限公司产品。1.2 试样制备 在NBR 纯胶中只加入硫化体系进行平行试验。硫化体系特征见表1。 胶料在开炼机上混炼,辊温为50~60℃。试样在25t 电热平板硫化机上制备,硫化条件为150℃×t 90。1.3 主要设备与仪器 X (S )K -160型开炼机,上海双翼橡塑机械有限公司产品;HS 1007-RTM O 型自动硫化机,佳 表1 硫化体系特征 份 组 分 硫化体系类型 A B C D E F G 硫黄 21.20.600.401.6促进剂CZ 10 000 1 促进剂TM T D 0.80000.51.80.8促进剂NOBS 0120020促进剂TET D 00.210000硫化剂DCP 00031.500助交联剂CAM V 00020.500偶联剂Si690000003硫化剂DTDM 0000020促进剂DM 00001.500氧化锌5550500硬脂酸 1 1 1 1 注:A —普通硫化体系;B —半有效硫化体系;C —有效硫化体系;D —过氧化物硫化体系;E —硫黄/过氧化物并用硫化体系;F —无硫硫化体系;G —平衡硫化体系。 鑫电子设备科技有限公司产品;UM -2050型门尼 粘度仪,台湾优肯科技股份有限公司产品;GT -M2000-A 型硫化测定仪和AI -7000S 型电子拉力机,台湾高铁科技股份有限公司产品。1.4 性能测试 各项性能均按相应的国家标准进行测定。2 结果与讨论 2.1 硫化体系类型对NBR 胶料性能的影响2.1.1 硫化特性 硫化体系类型对NBR 胶料硫化特性的影响如表2所示。 从表2可以看出,半有效硫化体系胶料具有 28 橡 胶 工 业 2008年第55卷

丁腈橡胶的详细分析

3.9.1 丁腈橡胶概述 丁二烯-丙烯腈橡胶(acrylonitrile-butadiene rubber)是丁二烯与丙烯腈两种单体经乳液聚合而得的共聚物,简称丁腈橡胶(NBR)。NBR于1930年由德国Konrad和Thchunkur 研制成功,1937年由德国. Farben公司首先实现了工业化生产。 NBR的丙烯腈含量为15%~53%,分为低腈、中腈、中高腈、高腈、极高腈五个等级。在市售商品中,丙烯腈含量在31%~37%的NBR占总NBR的40%,尤其是丙烯腈含量为33%的NBR居多数[1]。 NBR的基本特点包括[2]: (1)NBR是非结晶性无定型聚合物,生胶强度较低,须加入补强剂才具有使用价值。丙烯腈 质量分数较高的NBR有助于提高硫化胶的强度和耐磨性,但会使弹性下降。 (2)耐油是NBR最突出的特点,NBR含有极性腈基,对非极性或弱极性的矿物油、动植物油、 液体燃料和溶剂等化学物质有良好的抗耐性。丙烯腈质量分数愈高,耐油性愈好。 (3)耐热性优于NR、SBR和CR,可在120℃的热空气中长期使用。 (4)耐寒性、耐低温性较差,丙烯腈质量分数愈高,耐寒性愈差。 (5)气密性较好,在通用橡胶中仅次于IIR。 (6)耐热氧老化、日光老化性能优于NR。 (7)NBR的介电性能较差,属半导体橡胶。 NBR具有二烯类橡胶的通性,可采用与NR、SBR等通用橡胶相同的方法加工成型,常用的硫化体系为硫磺、过氧化物和树脂硫化体系等。 NBR因其优异的耐油性能,广泛用于制备燃料胶管、耐油胶管、油封、动态和静态用密封件、橡胶隔膜、印刷胶辊、胶板、橡胶制动片、胶粘剂、胶带、安全鞋、贮槽衬里等各种橡胶制品,涉及汽车、航空航天、石油开采、石油化工、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等诸多领域[1]。 NBR分子主链上存在不饱和双键,影响了它的耐热、耐天侯等化学稳定性。为了使NBR 性能更符合不同用途制品的要求,国内外相继开发出具有特殊性能的NBR新品种,如氢化丁

再生胶橡胶制品生产工艺

再生胶、橡胶板加工工艺流程简介 1、再生橡胶生产工艺 主要流程说明: 分拣:将废轮胎等进行分类,便于后续加工。 2、切胶:将废轮胎剪切成需要的尺寸,便于下道工序加工。 3、清洗:因废轮胎与地面接触夹带泥沙,需要进行清洗。一方面是为了防止在粉碎过程中产生粉尘,另一方面是为了防止夹带泥沙,影响产品质量。清洗废水经沉淀后循环使用,泥沙作为固体废物处理,对环境没有影响。 4、粉碎:利用粉碎机进行粉碎,得到需要的废橡胶颗粒。粉碎中产生的颗粒物经集气罩收集、袋式除尘器除尘,并且经常清理除尘器,将收集的废橡胶颗粒再次回用。 5、风选、磁选:粉碎后的废橡胶颗粒由输送器送入旋风分离器和磁选装置将帘布等纤维杂质和轮胎中的钢丝分离出来。废帘布、废钢丝作为固体废物由物回部门回收再利用,对环境没有影响。 6、过筛:经振动筛使合格的胶粉从筛网漏下,不合格的胶粉单独收集重新粉碎。过筛过程中还会有少量废帘布、钢丝被分离出来。 7、脱硫:过筛合格的胶粉采用动态脱硫法进行脱硫。脱硫是生产再生胶的关键环节,在脱硫罐中将一定比例的胶粉、软化剂、活化剂、水混合,通过加热、加压、氧化等破坏其分子的网状结构,使其从弹性状态变成塑性状态,便于后期加工。脱硫过程中产生非甲烷总烃、恶臭,脱硫过程中产生的废气经废橡胶动态脱硫尾气系统净化装置进行净化后排放,脱硫尾气处理过程中所用的喷淋水、冷却水在自然冷却后循环使用。 8、冷却:脱硫后的胶粉需要马上进行冷却,防止着火碳化。冷却方式是由夹套中通冷却水的螺旋输送器输送到冷却场地,由人工摊开冷却到30-40℃。冷却水循环使用。 9、精炼:经过脱硫后的胶料可塑性低、含有杂质和尚未完全脱硫的硬颗粒,精炼的目的就是利用剪切力使胶料分子进一步断裂、分离杂质和碾碎尚未完全脱硫的硬颗粒。精炼过程中胶料生热产生低浓度工艺废气,经集气罩收集处理后排放。

丁腈橡胶的硫化体系介绍

丁腈橡胶的硫化体系 丁腈橡胶具有优良的耐油性,目前,它已作为一种通用耐油性橡胶广泛用于机车车辆制动机用的隔膜!Y型圈!密封圈以及胶垫等制品"此类密封制品是整个制动机的关键部件,其性能的好坏直接影响行车安全"在这些耐油橡胶制品的使用过程中,由于工作环境的需要,除了要求具有优良的耐油性外,还要求具有非常好的低温耐塞性能,而丁腈橡胶的耐寒性不足,从而影响了耐油制品的使用寿命[1]"鉴于此,本工作优化设计了以丁腈橡胶为主体材料的试验配方,使其低温耐寒性有了很大的提高" 1 实验 111 主要原材料 NBR,牌号N1845,德国拜耳公司产品;N1965,台湾合成橡胶公司产品;JSR250S,日本合成橡胶公司产品;BR,牌号9000,上海高桥石油化工公司产品;其他均为工业级市售产品"112 基本配方生胶100,氧化锌7,硬脂酸115,4010NA115,MB115,硫化剂+促进剂5,炭黑55,软化剂35,其他助剂4;合计21015" 113 试验仪器与设备 X(S)K-160开炼机,上海橡胶机械一厂产品;Y33-50A型平板硫化机,江西萍乡无线电专用设备厂产品;XY-1型橡胶硬度计,SJCW-4橡胶低温脆性试验机,DXLL-10000电子拉力试验机,上海化工机械四厂产品;XDY型橡胶压缩耐寒试验机,天津市材料试验机厂产品" 114 测试方法 所有测试均按现行相应国家标准或橡胶行业标准执行" 2 结果与讨论 211 主体材料的选择 在丁腈橡胶中,丙烯腈含量的高低对硫化胶料的各项性能有较大的影响,丁二烯链段分子极性小,柔顺性好,提供耐寒性;丙烯腈链段分子极性大,柔顺性差,提供耐油性"

丁腈橡胶的硫化体系介绍

丁腈橡胶的硫化体系 114测试方法 所有测试均按现行相应国家标准或橡胶行业标准执行”2结果与讨论 211主体材料的选择

在丁腈橡胶中,丙烯腈含量的高低对硫化胶料的各项性能有较大的影响,丁二烯链段分子极性小,柔顺性好,提供耐寒性;丙烯腈链段分子极性大,柔顺性差,提供耐油性" 实践证明,低丙烯腈含量(18%~20%的NBR能在满足耐油性的前提下,具有优良的耐寒性,故选其作为主体材料进行研究和试验" 21111不同品种的NBR?料的性能比较 NBF是一种通用的合成橡胶,因品种的不同,生胶的分子结构和其他性能有所差别,对低温耐寒性也有比较大的影响"本工作考察了3种不同牌号的低丙烯腈含量的NBR并进行了对比试验,其性能见表1"由结果可知,这3种NBR的耐油性能相差不大,但JSR 250S 的低温脆性和压缩耐寒性能均优于N1845和N1965'分析原因,可能是由于JSR25 OS的丙烯腈含量分布范围比其他两种NBF要宽一些,从而使整个分子链具有更好的柔顺性"故选用丁腈橡胶JSR250S做为主体材料" 21112 NBR/BR并用与NBF单用胶料性能的比较 根据相关资料介绍[2],NBR与BR并用可以提高胶料的低温耐寒性能"并用BR,相当于降低了胶料的丙烯腈含量,同时也降低了整个分子链的极性,从而达到提高耐寒性的目的"对NBRB并用与NBF单用所得胶料的性能进行了比较,结果见表2"由表2可以看出,NBR 并用了一定量BR后,对胶料耐油性影响不大,但低温耐寒性能有所提高,因此,选用NBR/BR并用作为生胶体系"对并用配比量作了进一步的试验考察,结果见表3 "从表中可以看出,随着BR配比量的增加,胶料的伸长率和低温耐寒性能越来越好,但拉伸强度和耐油性逐渐降低”当两者并用达到80/20时候,耐寒性提高较小,而耐油性和强度均有较大幅度的下降"综合比较,最终选用配比为85/15的生胶作为主体材料" 212硫化体系对胶料性能的影响 硫化配合剂的选择对胶料的性能有着重要的影响"NBR常用硫化体系有硫黄硫化体系!含硫化合物硫化体系!过氧化物硫化体系以及复合硫化体系,本工作考察了这4种硫化体

高强度硅橡胶生胶的合成与表征讲诉

高强度硅橡胶生胶的合成与表征 冯圣玉 【实验说明】 从最基本的原料--氯硅烷制备高强度硅橡胶将涉及氯硅烷水解和低聚物制备,低聚物的真空裂解及环硅氧烷的制备,混合环硅氧烷高效精馏分离,甲基乙烯基硅橡胶生胶的合成,硅橡胶配方复合与胶料混炼、热处理、返炼,橡胶成形与硫化等。甲基乙烯基硅橡胶生胶是制备高强度硅橡胶制品的基础聚合物。通过该实验可以对甲基乙烯基硅橡胶生胶(聚硅氧烷)的合成和表征有一个全面、深入的认识。 【实验目的】 1.了解、学会甲基乙烯基硅橡胶生胶的合成; 2.了解甲基乙烯基硅橡胶生胶的分析表征手段; 3.学习几种甲基乙烯基硅橡胶生胶的表征技术。 【实验原理】 硅橡胶具有多种优异性能,其耐热性、耐寒性、耐臭氧性、耐候性、电绝缘性、生理惰性等,都是其他橡胶所不能比拟的。因而在航空航天、电子电气、机械建筑、交通运输、医疗卫生、日常生活等方面均已得到了广泛的应用,已经成为国民经济中必不可少的新型高分子材料。 硅橡胶的种类很多。高强度硅橡胶系由普通甲基乙烯基硅橡胶生胶,配合补强填料(白炭黑)、交联剂、催化剂等各种添加剂,并加入低分子量的多乙烯基硅油(C 胶)混合,采用普通有机橡胶的加工方法,在混炼机上混炼成均相胶料——混炼胶,然后将混炼胶在高温(一般在150~200℃)下硫化即可使其从高粘滞塑性态转变成硫化胶弹性体。 甲基乙烯基硅橡胶生胶是将八甲基环四硅氧烷(D 4)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D 4Vi ),在阴离子催化剂(如四甲基氢氧化铵硅醇盐)催化下开环聚合而得: D 4 + 90~110℃, 甲基乙烯基硅橡胶生胶 该反应为平衡反应,副产物为低分子物(环硅氧烷混合物)。反应结束后,减压将低分子物 除去,即得甲基乙烯基硅橡胶生胶。 【实验内容】 一、甲基乙烯基硅橡胶生胶的制备 【仪器和试剂】 1. 仪器:250mL 三口烧瓶,200℃、250℃温度计,N 2导管,真空泵,14口、19口温 度计套管,加热套,直形冷凝管,真空接引管,100ml 单口瓶,减压蒸馏头,胶管,止水夹,铜丝。 2. 试剂:八甲基环四硅氧烷,四甲基四乙烯基环四硅氧烷,四甲基氢氧化铵硅醇盐, 氮气。

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