氯丁橡胶的结构式
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氯丁橡胶1概述氯丁橡胶是一个性能优良的通用橡胶,但因其成本太高,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元中,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低温性,而且与竞争的弹性体相比,价格也较高。
氯丁橡胶的产品有干胶形式,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断地被其它橡胶替代,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,后生产能力扩大到1万吨/年。
1994年又建成一套1.3万吨/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理生产线,自行设计的一套1万吨/年冷冻凝聚后处理线在1998年投入运行。
目前全厂综合生产能力2.3万吨/年。
山西化工厂1965年建成2000吨/年生产线,目前生产能力已超过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,生产能力达到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理线。
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。
聚合温度保持在40℃。
氯丁橡胶氯丁橡胶(Neoprene)。
由氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合而生产的合成橡胶,被广泛应用于用于抗风化产品、粘胶鞋底、涂料和火箭燃料。
1简介氯丁橡胶(CR)英文全称:Chloroprene Rubber分子量:88.5365氯丁橡胶分子结构图密度:1.15-1.25(g/cm3)分子结构式: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。
氯丁橡胶知识整理长园电子研发部王华东eoprene rubber does not has just one outstanding property.But its balance of properties is unique among the other types of synthetic rubber.1.简介氯丁橡胶(简称CR )是由2-氯-1,3-丁二烯为单体,通过乳液聚合而成的一种合成橡胶。
理论上可以认为,氯丁橡胶具有如下的结构和组成:反式1,4结合含量大,意味着分子呈规则的线性排列,氯丁橡胶结构规整性强,因而比天然橡胶更易结晶。
由于分子中含有电负性极大的Cl 原子,所以,CR 是一种极性橡胶,分子间力较大,分子链柔性较差。
另外,由于Cl 原子连接在双键一侧的碳原子上,诱导效应的结果,使双键和氯原子的活性大大降低,不饱和程度大幅度下降,从而提高了氯丁橡胶的结构稳定性。
氯丁橡胶于1931年由美国杜邦公司命名为Duprene 进行销售,后来于1936年又改名为Neoprene 。
之后的近30年,氯丁橡胶的供应,基本上为杜邦公司所垄断。
直至进入60年代,世界各国才陆续发展了自己的氯丁橡胶,现在已有10多个国家生产氯丁橡胶,尽管各国的氯丁橡胶牌号有所不同,但其生产方法大致是相同的。
N(反式1,4)约85%(顺式1,4)约10%(顺式1,2)约1.5%(顺式3,4)约1.0%2.分类根据不同的性能和在一些工业部门的适用情况氯丁橡胶品种可分为两大类:(1)通用型(硫磺调节型和硫醇调节型)此类氯丁橡胶的商品牌号为GN、GN-A、GRT、W和WRT。
通用型氯丁橡胶可以分为两类:即采用硫磺调节的,以二硫化秋兰姆作稳定剂的“G”型,以及不含这些化合物的非硫化调节的“W”型。
G型和W型氯丁橡胶的性能比较如下表:G型W型原料生胶稳定性没有W型稳定(除GT外)很稳定加工性促进剂不用也可硫化必须用塑炼效果有效,根据品种不同也可利用塑解剂塑炼效果不大粘辊性大小胶料挺性因塑炼而减小除WB以外,均较大压出状态可压出光滑表面塌瘪崩裂少硫化速度受促进剂的影响比W型小随促进剂种类和用量的不同而变化较大物性撕裂强度比W型强弹性比W型大伸长率比W型大压缩永久变形高温下比G型好耐热性比G型号耐屈挠龟裂性比W型号抗张强度含胶率高时比W型大高填充时比G型大其它性质如耐候、耐臭氧、耐燃性等两者相当应用要求胶料柔软的制品以及复杂制品,要求在高温下有较高撕裂强度时要求硫化中变形小的制品,强调耐热的制品、要求高温稳定性好的制品。
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。
氯丁橡胶(CR)概况氯丁橡胶是由单体氯丁二烯经乳液聚合反应制成的弹性体。
它于1931年实现工业化,初期由美国杜邦公司开始生产,现已发展为有10多个国家生产率丁橡胶,全世界年生产量约为70万吨。
(1)氯丁橡胶的分类主要根据制法及用途分类氯丁橡胶----1.通用型----(1)硫调型(2)非硫调型2.专用型----(1)粘结型(2)特殊用途性3.氯丁胶乳----(1)通用胶乳(2)特殊胶乳(2)氯丁橡胶的结构硫调型氯丁橡胶也称为通用型或G型。
由于它在合成时用硫黄及秋兰姆做调,所以分子链中有多硫键。
而非硫调型也称W型,制造时用硫醇做调节剂分子链中不含硫黄。
氯丁橡胶的微观结构主要决定于聚合温度,聚合温度低时则反式1,4-结构多,分子规整性高,结晶度高,分子量大的部分含量高,分子量低部分含量低。
氯丁橡胶的结晶能力高于天然橡胶、顺丁橡胶和丁基橡胶。
因为它的大分子链上主要含钒是1,4-结构,像古塔波胶那样,是反式1,4-结构结晶。
结晶程度对于橡胶的加工及应用都有重要的影响,一般未硫化橡胶在长期存放后,便会产生结晶,硬度增加。
硫化胶在-5~21℃间也能产生结晶,0℃以下很快产生结晶,升温会可逆地熔晶。
根据用途不同,可以通过聚合条件等调整合成出不同结晶能力的橡胶。
国产氯丁橡胶结晶能力分为四个等级:微、低、中、高;国外分五个等级:小、中小、中、大、极大。
结晶能力微及小的一般是氯丁二烯与其它单体的共聚物,硫调型者结晶能力低,非硫调型者结晶能力中等。
CR2481、CR2482、AC、AD等粘接型的结晶能力高。
氯丁橡胶结构中的双键及氯原子均不够活泼,不易发生化学反应。
其硫化反应活性及氧化反应活性、臭氧化反应活性均比天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶低。
它不能用一般硫黄硫化体系硫化。
而耐老化性、耐臭氧老化性比一般不饱和橡胶好得多。
(3)氯丁橡胶的性能贮存稳定性在聚合过程中,用硫黄作调节剂的通用性(G型)氯丁橡胶的大分子主链上,常生成具有硫链的聚合物,同时容易生成1,2-结构和3,4-结构的聚合物。
氯丁橡胶的结构式
氯丁橡胶简介
什么是氯丁橡胶
氯丁橡胶(Chloroprene Rubber,简称CR)是一种合成橡胶,由氯丁二烯(2-chlorobuta-1,3-diene)聚合得到。
氯丁橡胶具有良好的耐磨性、耐油性和耐化学性,广泛应用于各个领域。
氯丁橡胶的特点
•耐高温性能:氯丁橡胶能够在高温环境下仍然保持良好的弹性和物理性能。
•耐候性能:氯丁橡胶能够在室外环境中长期使用而不受紫外线、臭氧等影响。
•耐油性能:氯丁橡胶能够在油污环境中保持良好的物理性能和耐久性。
•耐化学性能:氯丁橡胶对酸、碱、盐类等化学品有较好的耐腐蚀性能。
氯丁橡胶的应用领域
氯丁橡胶广泛应用于以下领域:
1.汽车工业:氯丁橡胶作为密封件、胶管和加固件等,用于汽车制造和维修领
域。
2.电力工业:氯丁橡胶用于电线电缆的绝缘层和护套材料。
3.建筑工业:氯丁橡胶用于防水卷材、橡胶板和密封条等建筑材料。
4.化工工业:氯丁橡胶用于制造耐油、耐酸碱的密封件和管道等设备。
5.医药领域:氯丁橡胶用于制造医疗器械、药品包装等。
氯丁橡胶的结构
氯丁二烯的结构
氯丁橡胶的聚合单体是氯丁二烯,其结构式为CH2=CCl-CH=CH2。
氯丁二烯是一种
无色液体,具有刺激性气味,可通过化合物反应和聚合反应制得。
氯丁橡胶的聚合反应
氯丁橡胶是通过氯丁二烯的聚合反应得到的。
聚合反应通常使用聚合引发剂来催化,常见的引发剂有过氧化物、有机金属化合物等。
聚合反应可以通过以下步骤进行:
1.聚合引发剂将氯丁二烯中的双键打开,形成自由基。
2.自由基链式聚合反应进行,将氯丁二烯分子依次连接起来形成长链聚合物。
3.聚合反应结束后,通过减压蒸馏等工艺将剩余的氯丁二烯、溶剂等物质去除,
得到氯丁橡胶。
氯丁橡胶的性能与结构关系
结构对氯丁橡胶性能的影响
氯丁橡胶的结构对其性能具有重要影响,主要体现在以下方面:
1.分子链长度:分子链长度越长,氯丁橡胶的强度、弹性和耐磨性越好。
2.分子链交联度:分子链交联度越高,氯丁橡胶的强度、耐热性和耐化学性能
越好。
3.分子中的取代基:分子中取代基的种类和位置会影响氯丁橡胶的耐候性、耐
油性和耐化学性。
结构调整与性能改善
通过调整氯丁橡胶的结构,可以改善其性能,并满足特定的应用需求。
以下是一些常见的结构调整方式和其对性能的影响:
1.分子链的改变:增加聚合反应时间,可以获得更长的分子链,提高强度和耐
磨性。
2.交联度的调整:通过引入交联剂,可以增加分子链的交联度,提高耐热性和
耐化学性。
3.取代基的调整:改变取代基的种类和位置,可以改善氯丁橡胶的耐候性和耐
油性。
氯丁橡胶的制备工艺
乳液聚合法
乳液聚合法是氯丁橡胶制备的常见工艺,具体步骤如下:
1.将氯丁二烯与其他助剂、溶剂等混合,形成乳液。
2.加入聚合引发剂,启动聚合反应。
3.控制温度、pH值等参数,使聚合反应进行到适当程度。
4.进行后处理工序,如减压脱水、干燥等,得到成品氯丁橡胶。
溶剂聚合法
溶剂聚合法是另一种常用的氯丁橡胶制备工艺,其步骤如下:
1.将氯丁二烯与溶剂、聚合引发剂等混合,形成溶液。
2.控制温度、反应时间等参数,进行聚合反应。
3.聚合反应结束后,通过后处理工艺将溶剂等挥发去除,得到成品氯丁橡胶。
氯丁橡胶的未来发展
随着科技的进步和工艺的改善,氯丁橡胶在未来有更广阔的应用前景。
以下是一些氯丁橡胶发展的趋势:
1.绿色制备:研究开发更环保的氯丁橡胶制备工艺,减少对环境的污染。
2.功能性改进:通过调整结构和添加功能性填料,改善氯丁橡胶的性能,满足
特定应用需求。
3.新型应用领域:随着新材料、新技术的发展,氯丁橡胶有望在新的应用领域
得到应用,如电子器件封装材料、新能源设备等。
综上所述,氯丁橡胶作为一种合成橡胶,具有优异的性能和广泛的应用领域。
其结构和制备工艺对其性能具有重要影响,通过调整结构和改进工艺,可以进一步提高氯丁橡胶的性能和应用范围。
未来,氯丁橡胶有望在更多领域发挥作用,并为人们的生活带来更多便利和创新。