高乙烯基聚丁二烯橡胶
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合成橡胶分类默认分类橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。
天然橡胶主要来源于三叶橡胶树,当这种橡胶树的表皮被割开时,就会流出乳白色的汁液,称为胶乳,胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。
合成橡胶是由人工合成方法而制得的,采用不同的原料(单体)可以合成出不同种类的橡胶。
合成橡胶的分类:一、丁苯橡胶SBR丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯经共聚合制得的橡胶。
英文缩写是SBR。
是产量最大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶。
世界丁苯橡胶生产能力中约87%使用乳液聚合法,通常所说的丁苯橡胶主要是指乳聚丁苯橡胶。
乳聚丁苯橡胶又包括高温乳液聚合的热丁苯与低温乳液聚合的冷丁苯。
前者于1942年工业化,目前仍有少量生产,主要用于水泥、粘合剂、口香糖、以及某些织物包覆与模塑制品及机械制品。
通常所说的丁苯橡胶主要是指低温乳液聚合法生产的丁苯橡胶,1947年工业化,它有较高的耐磨性和很高的抗张强度,良好的加工性能,以及其它综合性能,是目前产量最大、用途最广的合成橡胶品种。
溶聚丁苯橡胶(SSBR)是丁二烯与苯乙烯在烃类溶剂中,在丁基锂催化剂存在下聚合制得。
80年代后期生产的第二代溶聚丁苯橡胶滚动阻力优于乳聚丁苯橡胶和天然橡胶,抗湿滑性优于顺丁橡胶,耐磨性也好,可以满足轮胎高速、安全、节能、舒适的要求,用其制造轮胎比乳聚丁苯橡胶节油3%~5%。
丁苯生胶是浅黄褐色弹性固体,密度随苯乙烯含量的增加而变大,耐油性差,但介电性能较好;生胶抗拉强度只有20-35千克力/厘米2,加入炭黑补强后,抗拉强度可达250-280千克力/厘米2;其黏合性﹑弹性和形变发热量均不如天然橡胶,但耐磨性﹑耐自然老化性﹑耐水性﹑气密性等却优于天然橡胶,因此是一种综合性能较好的橡胶。
丁苯橡胶是橡胶工业的骨干产品,它是合成橡胶第一大品种,综合性能良好,价格低,在多数场合可代替天然橡胶使用,主要用于轮胎工业,汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。
二、顺丁橡胶\\聚丁二烯橡胶(BR)丁二烯在聚合时由于条件不同可产生不同类型的聚合物。
合成橡胶术语2 合成橡胶术语terms of synthetiC rubber2.1 通用橡胶general rubbers2.1.1 丁苯橡胶styrene butadiene rubber (SBR) 丁二烯、苯乙烯的橡胶状共聚物。
2.1.1.1乳聚丁苯橡胶emulsion polymerized styrene butadiene rubber 丁二烯、苯乙烯在乳液体系中进行共聚制得的橡胶。
2.1.1.1.1热聚丁苯橡胶hot polymerized styrene butadiene rubber 聚合温度为50℃左右,该胶支化较多且含有大量的微凝胶。
2.1.1.1.2冷聚丁苯橡胶cold polymerized styrene butadiene rubber聚合温度为5℃左右,其硫化胶性能优于高温丁苯橡胶。
2.1.1.1.3填充丁苯橡胶filled styrene butadiene rubber填充油、炭黑等的丁苯橡胶。
2.1.1.1.4高苯乙烯橡胶high styrene rubber苯乙烯含量为50%~80%的丁苯橡胶,兼具塑料与橡胶的性能。
2.1.1.1.5羧基丁苯橡胶carboxyliC styrene butadiene rubber用丙烯酸,甲基丙烯酸等不饱和有机羧酸作为第三单体制得主链上带有羧基的丁苯橡胶。
2.1.1.1.6液体丁苯橡胶liquid styrene butadiene rubber分子量小于10000在室温下呈液态的丁苯橡胶。
2.1.1.2溶聚丁苯橡胶solution polymerized styrene butadiene rubber丁二烯、苯乙烯在溶液体系中进行共聚制得的丁苯橡胶。
品种有:无规立构溶聚丁苯橡胶、有规立构溶聚丁苯橡胶。
2.1.1.3热塑丁苯橡胶thermoplastic styrene butadiene rubber(SBS) 苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物,从几何结构上又可分为星型及线型。
橡胶的种类橡胶的种类有牛筋橡胶氢化丁腈、硅橡胶、氟橡胶、丁基橡胶、天然胶丁苯橡胶、氯丁橡胶甲苯橡胶丁腈、三元乙丙加布橡胶纤维橡胶加丝胶再生橡胶等等区别是塑料同合成橡胶和合成纤维相比,虽都为聚合物,但因分子结构和聚集态各不相同,其物理性质也不相同。
塑料具有柔韧性和刚性,而不具备橡胶的高弹性,一般也不具有纤维那种分子链的取向排列和晶相结构。
在Tg以上使用的为橡胶,在Tg以下使用的为塑料。
Tg是玻璃化温度。
1.天然橡胶(NR)以橡胶烃(聚异戊二烯)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。
弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。
缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,抵抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。
使用温度范围:约-60℃~+80℃。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。
特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2.丁苯橡胶(SBR)丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶,是目前产量最大的通用合成橡胶,其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。
缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低。
使用温度范围:约-50℃~+100℃。
主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3.顺丁橡胶(BR)是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
优点是:弹性与耐磨性优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。
缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。
使用温度范围:约-60℃~+100℃。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
4.异戊橡胶(IR)是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天然橡胶相似,性能也非常接近天然橡胶,故有合成天然橡胶之称。
顺丁橡胶的基本性能和主要用途顺丁橡胶(BR)即聚丁二烯橡胶,是1,3-丁二烯单体在齐格勒催化剂体系的存在下,溶液聚合而制成的系列聚合物。
聚合用的催化剂体系主要有钻系、锂系、镍系、钛系和钕系5类。
按其聚合物的微观结构,顺丁橡胶又可细分为以下各橡胶品种:高顺式-1,4聚丁二烯橡胶,顺式-1,4结构含量为90%以上;低顺式-1,4聚丁二烯橡胶,顺式-1,4结构含量在35%~40%之间;高乙烯基聚丁二烯橡胶,1,2结构含量为65%以上;中乙烯基聚丁二烯橡胶,1,2结构含量在35%~65%之间;高反式-1,4-聚丁二烯橡胶,反式-1,4-结构含量为65%以上。
顺丁橡胶微观结构的变化,主要取决于催化剂、聚合溶剂和聚合反应的温度。
钻、钛、镍、钕系催化剂主要用于生产高顺式-1,4-聚丁二烯橡胶,其他聚丁二烯橡胶品种主要采用锂系催化体系。
目前,世界上产量最大、应用最广泛的顺丁橡胶品种是高顺式-1,4-聚丁二烯橡胶,即我国业内常说的顺丁橡胶。
顺丁橡胶的主要特点是具有优异的耐磨耗性,耐屈挠性好,回弹性高,滞后损失小,生热低,耐低温性能好。
其缺点是撕裂强度比较低,抗湿滑性能差。
其生橡胶有冷流现象,硫化时易于流动,特别适合于注压和注射成形。
此外,该橡胶的自粘性较差。
该橡胶主要用于轮胎制造,用其所制造的轮胎胎面,在苛刻的行驶条件下(如高速、路况差、气温低等),可以显著改善耐磨耗性能,提高轮胎的使用寿命。
此外,还可以用来制造其他耐磨制品(如胶鞋、胶带、胶辊等)以及各种耐寒性要求较高的橡胶制品。
低顺式-1,4-聚丁二烯橡胶(LCBR)是以烷基锂为引发剂在非极性溶剂中的丁二烯的均聚物。
该橡胶具有优异的耐寒性、回弹性、耐磨性、耐老化性和耐油性,尤其以低温屈挠性为最佳。
此外,还具有色浅、透明、不含凝胶和纯度很高的特点,是HIPS塑料和ABS塑料非常理想的抗冲击改性剂。
该橡胶与其他胶种并用作轮胎胎面胶,可以改善轮胎的抗湿滑性并降低滚动阻力,是子午线轮胎胎面的理想胶种。
增容高抗冲聚苯乙烯/高乙烯基聚丁二烯橡胶热塑性硫化胶的形态演变及增容机制赵 静1,何 宁2,王兆波1*(1.青岛科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266042;2.青岛市产品质量监督检验所,山东青岛266101)摘要:采用动态硫化法制备苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)增容高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/高乙烯基聚丁二烯橡胶(HVPBR)热塑性硫化胶(TPV),通过场发射扫描电子显微镜观察动态硫化过程中橡胶相的形态演变,研究增容剂SBS对TPV微观相态结构的影响并探讨其增容机制。
结果表明:随着硫化时间延长,SBS增容TPV中橡胶粒子粒径减小;硫化时间为6 min左右,橡胶粒子呈类球状均匀分散于树脂相中,且粒径为3~5 μm;与未增容TPV相比,SBS增容TPV中橡胶粒子表面粗糙,形态均一,粒径较小;在剪切力作用下,SBS增容TPV中橡胶粒子表面形成纳米级杂乱的层叠式结构,从而增强了其与树脂相的界面作用力,提高了TPV的物理性能。
关键词:高抗冲聚苯乙烯;高乙烯基聚丁二烯橡胶;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;微观结构;形态演变;增容机制中图分类号:TQ334.2;TQ330.38+7 文献标志码:A 文章编号:1000-890X(2017)02-0074-05热塑性硫化胶(TPV)是热塑性弹性体(TPE)的一种,其微观结构中树脂相为连续相,交联橡胶粒子为分散相。
TPV不仅具有类似硫化胶的物理性能,还具有热塑性材料的成型特征[1-2]。
目前,TPV广泛应用于汽车、建筑、医疗器械等领域[3-4]。
动态硫化过程中相态的演变及形成决定TPV 最终微观结构,影响其物理性能[5]。
因此,调控TPV性能的关键是控制其相态结构[6],而这一过程非常复杂,尤其要考虑橡胶相在树脂相中的分散问题。
高乙烯基聚丁二烯橡胶(HVPBR,乙烯基质量分数在0.65以上)由于具有优异的抗湿滑性能和耐老化性能以及低生热的优点而备受关注。
丁二烯橡胶概念
丁二烯橡胶是一种合成橡胶,也被称为BR橡胶。
它是由丁二烯单体聚合而成的,具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于汽车轮胎、橡胶管、密封件、鞋底、玩具等领域。
丁二烯橡胶的制备过程中,需要使用聚合催化剂和反应助剂,通过乳液聚合或溶剂聚合的方法得到。
其中,乳液聚合是目前主要的生产工艺,具有工艺简单、成本低等优点。
而溶剂聚合则适用于生产高品质的丁二烯橡胶。
丁二烯橡胶具有很高的拉伸强度和耐磨性,同时还具有较好的耐寒性和耐热性。
它的物理性能可以通过改变聚合条件和添加不同的填料来进行调整。
例如,添加碳黑可以增加橡胶的强度和硬度,而添加油类可以提高橡胶的柔软性和延展性。
在汽车轮胎领域,丁二烯橡胶是一种重要的轮胎材料。
它可以与天然橡胶混合使用,以提高轮胎的耐磨性和抗老化性能。
同时,丁二烯橡胶还可以用于制造高强度的橡胶管和密封件,以及防滑鞋底和玩具等产品。
总之,丁二烯橡胶是一种优良的橡胶材料,具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和工艺的不断改进,相信它将在更多领域得到应用,并为人们带来更多便利和舒适。