氯丁橡胶收缩率
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氯丁橡胶之阿布丰王创作1概述氯丁橡胶是一个性能优良的通用橡胶,但因其本钱太高,因而只能限于专用市场.氯丁橡胶是由氯丁二烯乳液聚合生产的,后者是由丁二烯或异戊二烯氯化生产的.在氯丁橡胶的重复单位中,以1,4结构为主.由于分子中有氯存在,因而氯丁橡胶可以抗烃类溶剂溶胀,有较高的抗氧化性和抗臭氧性,并具有阻燃性和耐候性.氯丁橡胶还具有较高的强度和耐老化性.主要的缺点是只有较好的介电性和一般的抗高温性,而且与竞争的弹性体相比,价格也较高.氯丁橡胶的产物有干胶形式,也有胶乳形式.干胶形式的氯丁橡胶的主要应用是作耐油、耐热、阻燃和耐磨损的管、带、弹性片、柔性装配和垫片等.胶乳主要作水基粘合剂和手套等胶乳制品.由于价格和性能的原因,氯丁橡胶的一些应用将不竭地被其它橡胶替代,预计1997年-2002年世界对氯丁橡胶的需求量将下降. 2国内生产状况我国有三套氯丁橡胶生产装置,总能力5万吨/年以上.这三套装置分别位于四川省长寿化工厂、山西省化工厂和青岛化工厂.长寿化工厂最早的氯丁胶装置于1958年建成,能力2000吨/年,后生产能力扩年夜到1万吨/年.1994年又建成一套万吨/年生产线,1987年从DuPont公司引进一套1万吨/年冷冻凝聚氯丁橡胶后处置生产线,自行设计的一套1万吨/年冷冻凝聚后处置线在1998年投入运行.目前全厂综合生产能力万吨/年.山西化工厂1965年建成2000吨/年生产线,目前生产能力已超越2万吨.青岛化工厂1966年建成2500吨/年生产线,经多年技术改造,生产能力到达8000吨/年.1987年从DuPont公司引进了一套1万吨/年冷冻凝聚氯丁橡胶后处置线.3生产工艺概述氯丁橡胶的生产由丁二烯氯化生产单体2-氯-1,2-丁二烯(氯丁二烯)开始,氯丁二烯通过游离机引发的乳液聚合生成氯丁橡胶.通用牌号的生产是借助于松香钠皂在水中乳化氯丁二烯,并用过硫酸钾或过硫酸氨引发聚合制得的.聚合温度坚持在40℃.一种系列的氯丁橡胶生产时使用硫来提高力学性能;另一系列用硫醇改性剂提高耐热性;还有的牌号用二氯丁二烯共聚单体来提高高温性能.氯丁橡胶主要由1,4加成的反式2-氯-2-亚丁烯链节构成.1992年世界上最年夜的氯丁橡胶生产公司DuPont改进了丁二烯氯化工艺,被称之为过去30年以来最有成效的改进,主要是用专利的液相氯化工艺替代了气相法氯化工艺,减少了有机废液、废水达60%,也去除饼状副产物.这项改进提高了平安性,提高了收率,降低了本钱,减少了设备的维修和清理,但目前只有DuPont公司的Laplace一家装置进行了这样的改造.据报道其它的DuPont工厂也在计划作这样的改造.氯丁二烯的生产也可以采纳乙炔法,但生产本钱明显高于丁二烯氯化法.4国内需求和需求增长率1993年到1999年我国氯丁橡胶的产量、进口量和表观需求量列于表1.1983年到1998年表观需求的年均增长率为8.5%.从1994年到1998年我国氯丁橡胶产量一直坚持在2-3万吨,表观需求量一直坚持在3-万吨.表1我国氯丁橡胶的产量、进口量.出口量和表观需求量5近期价格1998年我国各地域氯丁橡胶的平均价格为18000~23000元/吨,1992~1999年各年的平均进口价格见表2和图2.表2 我国氯丁橡胶的平均进口价格 /美元/吨6应用分配我国近年来氯丁橡胶消费分配比例如下:胶粘剂工业约49%,橡胶工业(主要用于阻燃输送带、传动带和胶管等)约33%,电缆工业和建筑工业(主要指防水涂料)约18%.我国引进汽车车型的国产化将对氯丁橡胶提出较年夜的需求.美国、西欧和日本氯丁橡胶的应用状况见表3、4、5.从80年代始国外氯丁橡胶的用量就一直在下降,主要受本钱和性能两种因素的影响.价格高主要由生产效率低和废物处置本钱高而造成.性能的限制,如在超越120℃氯丁橡胶就失去回弹性,近年来随汽车发念头箱内温度的升高,汽车生产厂更愿意选择高回弹性极限的PVC-丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶替代氯丁橡胶作一些汽车部件.表3 美国氯丁橡胶的消费状况 /kt西欧氯丁橡胶的消费状况 /kt*包括涂被的织物、胶乳、粘合料、胶乳制品和氯丁橡胶衣物日本氯丁橡胶应用状况 /kt7发展前景根据历史上需求增长情况,粗略预测2005年我国氯丁橡胶需求量为6万吨左右.国内现有生产能力5万吨,考虑到国际上氯丁橡胶的应用在逐渐被其它胶种替代,因而到2005年我国除考虑对老的生产装置挖潜改造外,不需要再增加新的生产能力.。
氯丁橡胶市场现状分析氯丁橡胶(CR)是合成橡胶中较为特殊的一个相对较小的品种.是最先实现工业化生产的合成弹性体。
具有耐候、耐燃、耐臭氧、耐热、耐寒、耐油、耐曲挠、结晶内聚力突出以及高强度等较全面的特性,能在苛刻而恶劣的环境下使用,且制品寿命很长,H前尚没有任何一种弹性体能全面取代它。
氯丁橡胶主要用于制作汽车零件.机械和工业制品及粘结剂,在建筑、涂布织物、电线/电缆方面有少量应用。
氯丁橡胶无化学危害性,只在加工含氯丁橡胶的配混料时才有危害,在固化温度(一般为160%〜180~C)下很稳定,但在这一温度以上长时间受热会开始分解。
氯丁橡胶产品有多种等级.以干胶和胶乳形式生产。
1、干胶级产品用于制作工业和汽车产品,如胶管和皮带:2、胶乳级用于制作水溶性粘结剂和浸渍制品,如手套和恒速轴套。
它有很强的弹性,阻火、耐侯、抗臭氧性特别好,强度大,有很好的抗磨性,耐氧化剂和油,不易老化,介电性质中等,在低温下使用时需作特殊配混。
一、世界市场分析与其他合成橡胶品种相比。
近儿年全球氯丁橡胶产能增长较为缓慢.2005〜2008年全球氯丁橡胶产能1W况见表1。
表1 2005-2008年全球氯丁橡胶产能情况万吨/年年份北美欧洲亚太地区合计2005 年10.0 8.5 16.5 35.02006 年10,0 7.5 16.5 36.02007 年10.0 10.0 16.3 36.32008 年10.5 10.0 20.5 41.0世界氯丁橡胶产能山2003年的33. 6万吨/年、2004年的34. 5万吨/年提高到2005年的35万吨/年和2006年的36万吨/年.2007年和2008年分别为36-3万吨/年和41万吨/年。
2008年全球主要氯丁橡胶生产能力见表2。
公司地点能力欧洲朗盛德国督尔吗根10.0埃尼化学弹性体法国克拉克斯-帕特 4.3Nairit 亚美尼亚 4.0 美国杜邦-陶氏弹性体路易斯安娜州拉帕勒斯、14.0肯塔基州路易斯维尔日本电器化学工业新泻 4.8昭和DDE制造川崎 2.0东曹山口 3.0 中国长寿化工重庆 3.0山西合成橡胶山西大同 2.5山东菜州康佰力胶业山东莱州 1.2 据国际合成橡胶生产商协会(iisr~P)统汁分析,2008年西欧占世界氯丁橡胶生产能力的34% ,其次是美国(占32%)和亚太(占32%)。
氯丁橡胶应用和特性产品名称:氯丁橡胶,又称氯丁二烯(氯丁)橡胶英文名称:ChloropreneRubber(CR)产品种类:有机化工产品化学结构式:具体描述:外观呈乳白色至米黄色或浅棕色片状或块状物,不含滑石粉以外的机械杂物,无焦烧粒子。
其物理及化学特性为:由2-氯-1,3-丁二烯经乳液聚合制成的均聚物。
氯丁橡胶相对密度(d420)0.958,熔点-130℃,沸点59.4℃,折射率(nD20)1.4583,蒸汽压(20.8℃)26.66kPa。
溶于乙醇、乙酸、丙酮等多种有机溶剂,微溶于乙二醇、水。
在光、热、电离辐射和催化剂存在下易聚合。
其分子量一般为10~20万,相对密度1.15~1.25,玻璃化温度-45℃,有极性,具有规整的分子排布和可逆的结晶性能。
主要用途:氯丁橡胶用途十分广泛,主要用做电线电缆护套、胶管、耐油橡胶制品、耐热传送带、印刷胶棍、胶皮水坝、建筑用密封条、公路填缝密封胶、桥梁支座、油田用电线防水帽、阻燃橡胶制品、各种密封圈垫以及化工设备防腐衬里和氯丁橡胶胶粘剂等。
近年来氯丁橡胶在建筑防水材料、密封材料、粘合剂、海洋开发、医疗卫生、能源开发及人民生活方面都被开发出新用途,扩大了应用领域。
一、耐候性胶料表明氯丁橡胶耐候性优良的实例,有电线、电缆,其实际使用时间长达20~30年。
就广义的耐候性来说,应具有耐紫外线、耐热,耐寒、耐水浸蚀、耐沙蚀及风蚀的性质,同时还要兼有耐臭氧老化等性能。
耐候性配方的体积含胶率一般在50%以上,当对耐候性要求较高时,应采用炭黑配方,至少要配合10份以上的细粒子炉法炭黑。
无机填充剂以陶土、硅酸钙为好。
浅色制品配方需要配合紫外线遮蔽剂,可使用氧化铁红、酞青蓝、钛白粉等。
防老剂可采用耐热、耐屈挠防老剂(胺类防老剂)和抗臭氧防老剂(对苯二胺类防老剂)并用。
常用的有防老剂A、D、4010、4010NA等,前二者的用量为1~2份,防老剂4010用量为l.5~2.0份,防老剂4010NA可用到5份。
四、施工简介1、使用条件1.1氯丁胶乳防水砂浆施工环境温度宜为10-35℃,当施工环境温度低于5℃时,应采取加热保温措施。
不宜在大风、雨天或阳光直射的高温环境中施工。
1.2氯丁胶乳防水砂浆不应在养护期少于3d的水泥砂浆或混凝土基层上施工。
1.3 当单独购买氯丁胶乳乳液,工地现场自配砂浆时:水泥标号应采用不低于p.o42.5的水泥,骨料采用不大于2.5mm的洁净河沙或石英砂,水泥:砂子的比例为1:1-2,一吨砂浆中氯丁胶乳掺量为38-50,为了使砂浆达到相应的产品性能指标和获取更好的施工操作性,可以适当添加稳定剂、消泡剂、ph值调节剂等助剂。
1.4 当使用成品砂浆时,氯丁胶乳的掺量会相应降低,最低可低至砂浆重量的15-20%2、基面处理:2.1基层表面应平整、粗糙、清洁,无油污、起砂、空鼓、裂缝等现象。
施工前应用高压水冲洗并保持潮湿状态,施工时不得有积水2.2在钢界面上施工时,基层表面应无油污、浮锈,除锈等级宜为ST3,焊缝和搭接部位,应用氯丁胶乳砂浆找平后,在进行施工。
3、配制砂浆:氯丁胶乳防水防腐砂浆宜采用人工拌合,当采用机械拌合时,应使用立式复式搅拌机。
拌制时不宜剧烈搅动;拌匀后,不宜再反复搅拌和加水,配置好的砂浆应在1h内用完。
4、使用步骤:4.1铺抹氯丁胶乳砂浆前应先涂刷氯丁胶乳水泥净浆一遍,净浆按照水泥100-200:氯丁胶乳38-50的比例掺加,根据施工性还需加入适量改性剂,边涂刷边摊铺氯丁胶乳水泥砂浆。
若基面毛糙、平整,在满足施工性的条件下,也可直接涂抹配好的氯丁胶乳防水防腐砂浆。
4.2砂浆一次施工面积不宜过大,应分条或分块错开施工,每块面积不宜大于12m2,条宽不宜大于1.5m,补缝或分段错开的施工间隔时间不应小于24h。
坡面的接缝6.3铺砌耐酸砖时应采用揉挤法;铺砌厚度大于或等于60mm的天然石材时可采用座浆法。
6.4铺砌块材时应在基层上边涂刷净浆边铺砌,块材的结合层及灰缝应密实饱满,并应采取措施防止块材移动,立面块材的连续铺砌高度应与胶泥、砂浆的硬化时间相适应,并应防止块材受压变形。
四、施工简介1、使用条件1.1氯丁胶乳防水砂浆施工环境温度宜为10-35℃,当施工环境温度低于5℃时,应采取加热保温措施。
不宜在大风、雨天或阳光直射的高温环境中施工。
1.2氯丁胶乳防水砂浆不应在养护期少于3d的水泥砂浆或混凝土基层上施工。
1.3 当单独购买氯丁胶乳乳液,工地现场自配砂浆时:水泥标号应采用不低于p.o42.5的水泥,骨料采用不大于2.5mm的洁净河沙或石英砂,水泥:砂子的比例为1:1-2,一吨砂浆中氯丁胶乳掺量为38-50,为了使砂浆达到相应的产品性能指标和获取更好的施工操作性,可以适当添加稳定剂、消泡剂、ph值调节剂等助剂。
1.4 当使用成品砂浆时,氯丁胶乳的掺量会相应降低,最低可低至砂浆重量的15-20%2、基面处理:2.1 基层表面应平整、粗糙、清洁,无油污、起砂、空鼓、裂缝等现象。
施工前应用高压水冲洗并保持潮湿状态,施工时不得有积水2.2在钢界面上施工时,基层表面应无油污、浮锈,除锈等级宜为ST3,焊缝和搭接部位,应用氯丁胶乳砂浆找平后,在进行施工。
3、配制砂浆:氯丁胶乳防水防腐砂浆宜采用人工拌合,当采用机械拌合时,应使用立式复式搅拌机。
拌制时不宜剧烈搅动;拌匀后,不宜再反复搅拌和加水,配置好的砂浆应在1h内用完。
4、使用步骤:4.1铺抹氯丁胶乳砂浆前应先涂刷氯丁胶乳水泥净浆一遍,净浆按照水泥100-200:氯丁胶乳38-50的比例掺加,根据施工性还需加入适量改性剂,边涂刷边摊铺氯丁胶乳水泥砂浆。
若基面毛糙、平整,在满足施工性的条件下,也可直接涂抹配好的氯丁胶乳防水防腐砂浆。
4.2砂浆一次施工面积不宜过大,应分条或分块错开施工,每块面积不宜大于12m2,条宽不宜大于1.5m,补缝或分段错开的施工间隔时间不应小于24h。
坡面的6.3铺砌耐酸砖时应采用揉挤法;铺砌厚度大于或等于60mm的天然石材时可采用座浆法。
6.4铺砌块材时应在基层上边涂刷净浆边铺砌,块材的结合层及灰缝应密实饱满,并应采取措施防止块材移动,立面块材的连续铺砌高度应与胶泥、砂浆的硬化时间相适应,并应防止块材受压变形。
氯丁橡胶的泊松比氯丁橡胶是一种重要的合成橡胶材料,其泊松比是一个重要的力学参数。
本文将从氯丁橡胶的定义、特性、应用以及对泊松比的影响等方面进行详细介绍。
让我们来了解一下氯丁橡胶的定义。
氯丁橡胶,也被称为氯丁二烯橡胶,是一种由氯丁二烯单体聚合而成的合成橡胶。
它具有优良的耐热性、耐寒性、耐油性和耐腐蚀性,被广泛应用于橡胶制品、橡胶密封件、橡胶管、橡胶垫片等领域。
氯丁橡胶的泊松比是指在受到外力作用时,其横向应变与纵向应变之间的比值。
泊松比是一个无量纲的物理量,一般用符号ν表示。
对于氯丁橡胶而言,其泊松比一般在0.4左右。
氯丁橡胶的泊松比对其性能和应用有着重要的影响。
首先,泊松比的大小与氯丁橡胶的柔软度和弹性有关。
泊松比较小的氯丁橡胶具有较好的柔软度和弹性,可以用于制造需要较高弹性的橡胶制品,如橡胶弹簧、橡胶密封件等。
而泊松比较大的氯丁橡胶则具有较好的抗压性能,适用于制造需要承受较大压力的橡胶制品。
氯丁橡胶的泊松比还与其抗老化性能有关。
泊松比较小的氯丁橡胶具有较好的抗老化性能,能够在长期使用或恶劣环境中保持其物理性能和化学性能不变。
因此,这种氯丁橡胶常常被用于制造耐候性橡胶制品,如橡胶密封条、橡胶管道等。
氯丁橡胶的泊松比还对其耐腐蚀性能有一定影响。
泊松比较小的氯丁橡胶具有较好的耐腐蚀性能,可以抵御酸碱等化学物质的侵蚀。
因此,这种氯丁橡胶常常被用于制造耐腐蚀性橡胶制品,如化工管道、储罐衬里等。
氯丁橡胶的泊松比是一个重要的力学参数,对其性能和应用有着重要的影响。
泊松比较小的氯丁橡胶具有较好的柔软度、弹性、抗老化性能和耐腐蚀性能,适用于制造需要较高弹性、耐候性和耐腐蚀性的橡胶制品。
对于不同的应用领域,可以选择不同泊松比的氯丁橡胶,以满足不同的需求。
随着科技的不断进步和人们对橡胶制品性能要求的提高,氯丁橡胶的泊松比将在更多领域发挥重要作用。
氯丁橡胶氯丁橡胶:英文全称:Chloroprene Rubber又称氯丁二烯橡胶,是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合生成的弹性体,它由杜邦公司的华莱士〃卡罗瑟斯于1930年4月17日首先制得,杜邦于1931年11月公开宣布已经发明氯丁橡胶,并于1937年正式推向市场,使氯丁橡胶成为第一个实行工业化生产的合成橡胶品种。
氯丁橡胶均以乳液聚合法生产,生产工艺流程多为单釜间歇聚合。
聚合温度多控制在40~60℃,转化率则在90%左右。
聚合温度、最终转化率过高或聚合过程中进入空气(氧气)均会导致产品质量下降。
生产中用硫磺-秋兰姆(四烷基甲氨基硫羰二硫化物)体系调节分子量。
硫磺-秋兰姆体系的主要缺点在于硫键不够稳定,这是影响贮存性的重要原因之一。
若用硫醇调节分子量,则可改善此种性能。
氯丁橡胶与一般合成橡胶不同,它不用硫磺硫化,而是用氧化锌、氧化镁等硫化。
氯丁橡胶的品种和牌号较多,是合成橡胶中牌号最多的一个胶种。
氯丁橡胶的品种和牌号可按如下几种情况划分:①按分子量调节方式分为硫黄调节型、非硫黄调节型、混合调节型。
②按结晶速度和程度大小分为快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
③按结晶速度和程度大小分为快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
④按门尼粘度高低分为高门尼型、中门尼型和低门尼型。
⑤按所用防老剂种类分为污染型和非污染型。
美国杜邦(DuPont)公司Neoprene系列氯丁橡胶;日本电气化学公司Denka系列氯丁橡胶的;德国拜耳(Bayer)公司Bay pren系列氯丁橡胶;法国迪斯狄吉尔(Distugil)公司Butaehlor系列氯丁橡胶;俄罗斯Nairit系列氯丁橡胶;日本东洋曹达(Soda)公司Skyprene系列氯丁橡胶;美国Petro-Tex化学公司Neoprere系列氯丁橡胶氯丁橡胶在压敏胶制备中单独使用得不多,一般是与天然橡胶配合使用。
氯丁橡胶宜贮存于阴凉、通风、干燥的库房内,切勿重压,以防结团。
氯丁橡胶收缩率
1. 什么是氯丁橡胶?
氯丁橡胶是一种合成橡胶,也被称为氯丁胶或NBR(Nitrile Butadiene Rubber)。
它是由丁二烯和丙烯腈(ACN)共聚合制成的弹性体。
由于其独特的化学结构,氯
丁橡胶具有很好的耐油性、耐化学腐蚀性和耐磨性,因此广泛应用于汽车、机械、油田和化工等领域。
2. 什么是收缩率?
收缩率是指在加工过程中,物体尺寸相对于原始尺寸的缩小比例。
对于橡胶来说,收缩率是一个重要的物理性质参数。
橡胶在加工过程中受到温度、压力和时间等因素的影响,从而导致其体积发生变化。
收缩率的大小对于橡胶制品在实际应用中的质量和性能具有重要影响。
3. 影响氯丁橡胶收缩率的因素
3.1 温度
温度是影响氯丁橡胶收缩率的重要因素之一。
随着温度升高,橡胶的分子活性增加,分子间的相互作用减弱,导致橡胶体积收缩。
因此,在加工过程中需要控制加热温度,以避免过大的收缩率对产品质量造成不利影响。
3.2 压力
压力是另一个影响氯丁橡胶收缩率的关键因素。
在加工过程中,压力的大小直接影响橡胶的压缩变形程度,进而影响收缩率。
适当的压力可以促使橡胶分子重新排列,减小收缩率,而过大的压力可能导致橡胶体积过度收缩甚至破坏。
3.3 时间
时间是影响氯丁橡胶收缩率的另一个重要因素。
橡胶的收缩率随着加工时间的延长而逐渐增加。
这是因为随着时间的推移,橡胶分子的热运动逐渐减弱,分子间相互作用增强,导致橡胶体积收缩。
3.4 材料成分
氯丁橡胶的收缩率还与其材料成分有关。
不同配方的氯丁橡胶由于含有不同比例的丁二烯和丙烯腈,其分子结构和性质也会有所不同。
因此,不同配方的氯丁橡胶在加工过程中可能表现出不同的收缩率。
4. 测量氯丁橡胶收缩率的方法
4.1 尺寸测量法
尺寸测量法是一种常用的测量氯丁橡胶收缩率的方法。
通过测量加工前后橡胶制品的尺寸,计算出收缩率。
这种方法简单直观,但需要注意测量误差的影响,尽量采用精确的测量工具和方法。
4.2 体积测量法
体积测量法是另一种常用的测量氯丁橡胶收缩率的方法。
通过测量加工前后橡胶制品的体积,计算出收缩率。
与尺寸测量法相比,体积测量法可以更准确地反映橡胶的收缩情况,但需要较为复杂的实验操作。
5. 应用领域和意义
氯丁橡胶的收缩率直接影响到制造出的橡胶制品的质量和性能。
合适的收缩率可以保证橡胶制品的尺寸稳定性和密封性能,延长其使用寿命。
而过大的收缩率可能导致橡胶制品尺寸失控、变形甚至失效。
因此,在氯丁橡胶制品的生产过程中,准确控制收缩率是十分重要的。
氯丁橡胶广泛应用于汽车、机械、油田和化工等行业。
在汽车制造中,氯丁橡胶制品常用于密封件、橡胶软管和挡泥板等部件;在机械领域,氯丁橡胶制品常用于传动带、密封圈和橡胶垫等部件;在油田和化工行业,氯丁橡胶制品常用于耐油管、密封件和阀门等设备。
准确控制氯丁橡胶的收缩率,可以提高橡胶制品的质量和性能,降低生产成本,增强产品市场竞争力。
因此,对于氯丁橡胶收缩率的研究和应用具有重要的理论和实际意义。
参考文献
[1] Chen, M., Cao, Z., & Zhang, L. (2006). Study on the influence
factors of NBR shrinkage rate. Journal of Beijing University of Chemical Technology (Natural Science Edition), 33(5), 64-67.。