轮胎材料配方介绍
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摩托车轮胎生产工艺及配方、结构技术知识一、摩托车轮胎简介由于橡胶具有其它任何材料所不具有的高弹性和高伸长率的特点,因而在国民经济各部门、国防、宇宙开发、日常生活中得到广泛应用。
摩托车轮胎就是以橡胶为主体的制品之一。
我国在六、七十年代橡胶工业比较落后,摩托车及轮胎都未纳入国家标准,规格品种极少,在上海工业基地,也只是在汽车轮胎生产线上生产军用三轮摩托配用的 3.75-19 、3.25-16 摩托车轮胎。
改革开放后,80 年代随着国民经济的发展,重庆军工单位如嘉陵、建设、平山、望江等军工转民用,开始开发不同规格的摩托车,从而带动了相关配套的摩托车轮胎的生产。
由于摩托车机动、灵活、轻便、快捷,广泛用于交通、通讯、运输、体育和军事等诸多方面,从而以之配套的摩托车轮胎企业,面对市场的需求,使轮胎产品适应其复杂、多变、苛刻的使用条件,必须增加规格品种,扩大生产。
重庆已成为我国重要的摩托车生产基地。
威星公司在这大好形势下,抓住机遇,生产出60多个规格,400多种花色品种的轮胎,给各摩托车生产厂家配套。
为确保轮胎质量,迎得信誉,必须严格按照国家GB51 —1997产品标准生产(包括GB/T12983-1997摩胎系列标准, 主要技术内容等效ISO 标准)。
二、橡胶工业部分名词解释1、橡胶:是一种典型高弹性的材料,它在大的变形下能迅速而有力恢复变形且能够被改性。
2、天然橡胶:是一种以异戊二烯为主要成份的不饱和的天然高分子化合物。
3、合成橡胶:以酒精、电石、石油等作原料,用化学方法制成的合成橡胶。
4、生胶:未经塑炼、混炼的橡胶。
5、塑炼:增加生胶塑性的加工过程。
6、配料:将生胶与配合剂按配方规定称量配好。
7、混炼:通过密炼机将配合剂均匀分散在生胶中的加工过程。
8、弹性:物体在使其变形负荷除去后,仍能恢复其原来形状的性质。
9、可塑度:试样受外力压缩发生变形,当外力除去后,仍保持变形的程度。
10、硬度:试片受外力压缩时,所发生的反抗变形的比值。
半钢轮胎常规配方表一、橡胶成分在半钢轮胎的常规配方表中,橡胶成分是最重要的部分之一。
橡胶成分主要包括天然橡胶和合成橡胶。
天然橡胶是从橡胶树中提取的胶乳,而合成橡胶是通过化学合成得到的。
这两种橡胶都具有良好的弹性和耐磨性。
二、填充剂填充剂是半钢轮胎中的另一个重要成分。
常用的填充剂有炭黑、硅灰和沙子等。
炭黑是一种黑色的粉末,具有良好的增强和耐磨性能,可以提高轮胎的耐磨性和抗老化性能。
硅灰是一种白色粉末,可以增加轮胎的硬度和耐磨性。
沙子则可以提高轮胎的抗滑性能。
三、增塑剂增塑剂是为了提高橡胶的可加工性和柔韧性,常见的增塑剂有橡胶油和树脂等。
橡胶油可以使橡胶更加柔软,提高轮胎的抗裂性和弯曲性能。
树脂则可以增加轮胎的硬度和强度。
四、硫化剂硫化剂是为了使橡胶成型后能够固化成轮胎的一种化学物质。
常见的硫化剂有硫磺和过氧化物等。
硫磺可以与橡胶中的双键发生反应,形成交联结构,使橡胶固化成轮胎。
过氧化物则可以通过热分解产生自由基,进而引发橡胶的交联反应。
五、促进剂促进剂是为了加快硫化反应的速度,常见的促进剂有硫醇和过硫酸铵等。
硫醇可以与硫磺发生反应,生成活性硫醇,进一步促进硫化反应的进行。
过硫酸铵则可以通过热分解产生自由基,引发橡胶的硫化反应。
六、防老剂防老剂是为了提高橡胶的耐热性和抗氧化性能。
常见的防老剂有苯并噻唑类和酚醛类等。
苯并噻唑类防老剂可以与橡胶中的活性氢发生反应,形成稳定的硫醇结构,起到抗氧化的作用。
酚醛类防老剂则可以通过抑制自由基的生成,延缓橡胶的老化过程。
七、其他添加剂除了以上的主要成分外,半钢轮胎的常规配方表中还包含一些其他的添加剂。
例如,加硫剂可以提高橡胶的硫化效果;消光剂可以改变橡胶的颜色和外观;促进剂可以改善橡胶的加工性能等。
总结:半钢轮胎的常规配方表是根据轮胎的性能要求和使用条件来设计的。
不同的车辆和使用环境需要不同的轮胎配方。
通过合理选择和调整橡胶成分、填充剂、增塑剂、硫化剂、促进剂、防老剂和其他添加剂的比例和种类,可以制备出性能优良的半钢轮胎。
轮胎生产工艺流程轮胎是汽车的重要部件之一,是车辆与地面之间的唯一接触面。
因此,轮胎的制造工艺非常重要,直接影响到车辆的行驶安全和性能。
轮胎的生产工艺大致分为以下几个步骤:1. 橡胶配方调制:轮胎的主体材料是橡胶,其中包含天然橡胶、合成橡胶、填充剂、硫化剂等。
根据不同的用途和车辆类型,调制出适合的橡胶配方。
2. 橡胶混炼:将橡胶料和其他原材料通过混炼机械进行混合,使各种原材料充分分散和粘合。
3. 基布制备:基布是轮胎的重要组成部分,通过将尼龙、聚酯等纤维与橡胶进行粘合,形成轮胎骨架结构。
4. 胎体成型:将经过混炼的橡胶加热并压入模具中,在高温高压下形成具有特定轮廓的胎体。
5. 胎面花纹雕刻:根据不同的使用需求和路面状况,使用专用的雕刻机器在轮胎胎面上雕刻出具有特定纹路的花纹。
6. 胎体硫化:将胎体放入硫化机中,在高温下进行硫化处理。
硫化过程中,橡胶中的硫化剂会引发化学反应,使橡胶分子交联,增加轮胎的强度和耐磨性。
7. 胎体检验:对硫化后的轮胎进行外观检查和功能性测试,确保轮胎符合质量要求。
8. 胎侧编码:在轮胎的侧面编码,编码中包含轮胎的生产日期、尺寸、质量等信息,以供用户查阅。
9. 质量检验:对成品轮胎进行整体检查,包括外观、尺寸、平衡等方面的测试。
10. 包装和运输:将合格的轮胎进行包装,并进行出厂前的最后一次检查,然后装运到销售商或汽车制造商处,进入市场。
轮胎的生产工艺需要严格控制各个环节,确保每一道工序的质量和效率。
现代轮胎生产线往往采用自动化控制系统,利用先进的机器和设备,提高生产效率和产品质量。
总的来说,轮胎的生产工艺是一个复杂而精细的过程。
只有通过严格的生产流程控制和质量监控,才能生产出高质量的轮胎,保障车辆的行驶安全和性能。
新的轮胎胶料配方伍少海编译摘要:用一种新型化学添加剂硫化三元乙丙橡胶并用矿化高岭土增强适用于轮胎胶料。
关键词:轮胎;配方;高岭土;性能1 前言三元乙丙橡胶(EPDM)是一种用途广泛、具有优异性能的聚合物,其饱和的乙烯-丙烯主链可使其有很好的耐氧老化和耐臭氧老化性能。
EPDM 橡胶还具有出色的耐候性、耐水性和耐热性,可以用固体填料(例如炭黑和白炭黑)进行补强,可以获得具有良好机械性能和动态性能的硫化橡胶。
由于分子结构中存在不饱和单体,例如双环戊二烯、亚乙基降冰片烯和反式1,4-己二烯,所以EPDM橡胶可以用硫黄硫化。
硫黄硫化可使成品形状稳定性好且具有良好的机械性能,但需要用固体填料对成品进行进一步的补强。
炭黑补强EPDM橡胶广泛应用于汽车部件,例如软管、车窗密封垫和车身门窗密封条。
但是,EPDM橡胶在轮胎中没有得到应用,具有结晶性的天然橡胶由于其优越的机械性能而成为轮胎的首选生胶。
在本研究中,EPDM橡胶用矿化高岭土(陶土)增强,并用新的单一化学添加剂进行硫化。
然后测试混炼胶的粘度、硫化性能、硫化胶的硬度和机械性能,并与无填料混炼胶进行比较。
结果表明,高岭土是一种增强橡胶硬度和机械性能的高效填料,使用单一化学添加剂进行硫化能减少硫化剂的使用。
2 试验方法所用生胶为EPDM橡胶(48wt%乙烯、9wt%的亚乙基降冰片烯和13wt%油,商品名为Keltan 6251A,荷兰朗盛集团产品);补强填料是高岭土[陶土,Al2Si2O5(OH)4,商品名为 Mercap100,美国爱默生陶瓷公司产品,其表面用3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)进行了预处理,以降低极性并防止其吸附水分]。
MPTS含少于2wt%的硫;Mercap100具有非常细的颗粒,大小约为0.3μm,其氮吸附比表面积为25m2/g,含有约90ppm的硫,硫主要来自微量次生矿物,即来自二硫化铁(FeS2,熔点为1 100℃/2 012℉)。
与橡胶混合之前,将高岭土粉料放在80℃(176℉)的烘箱中烘至少48h以去除水分。
一种环保轮胎配方及其制备方法摘要:随着全球汽车数量的不断增加,轮胎的需求量也在迅速增加,然而,传统轮胎制造过程中所使用的原料对环境造成了严重的污染。
因此,开发一种环保轮胎配方及其制备方法十分重要。
本文介绍了一种主要由天然橡胶和可再生材料制备的环保轮胎配方,以及采用胶炼机进行制备的方法。
实验结果表明,该环保轮胎具有良好的力学性能和耐磨性,并且还能有效减少对环境的污染。
因此,该环保轮胎具有很高的应用前景。
1.引言2.环保轮胎配方为了解决传统轮胎制造过程中的环境问题,我们开发了一种基于天然橡胶和可再生材料的环保轮胎配方。
配方主要包括以下材料:天然橡胶、再生橡胶粉、再生钢丝、再生纤维和再生填料。
其中,天然橡胶作为基础材料,可以提供良好的弹性和耐磨性。
再生橡胶粉、再生钢丝、再生纤维和再生填料可以替代传统轮胎中的新材料,有效减少资源消耗和环境污染。
3.环保轮胎制备方法制备环保轮胎的方法主要包括以下步骤:胶炼和成型。
3.1胶炼胶炼是将各种原材料混合均匀并加热,以获得适当的物性和粘度,并将橡胶和其他材料牢固地结合在一起的过程。
我们采用胶炼机进行胶炼。
首先,将天然橡胶和再生橡胶粉加入胶炼机中,并分别加入一定比例的再生钢丝、再生纤维和再生填料。
然后,将胶炼机加热至一定温度,使材料充分混合和熔化。
最后,将混合物加入刮刀式冷却机冷却,获得一定硬度和形状的胶片。
胶片经过切割后即可用于后续成型。
3.2成型成型是将胶片用于轮胎的制作过程。
我们采用轮胎成型机进行成型。
首先,根据轮胎的尺寸和结构设计,将切割后的胶片分别放置在轮胎成型机的模具中。
然后,将模具加热至一定温度,使胶片融化并与模具紧密结合。
最后,通过冷却处理,获得成型的轮胎。
4.结果与讨论通过实验验证,我们制备的环保轮胎具有良好的力学性能和耐磨性。
相比传统轮胎,环保轮胎具有更好的抗拉强度和断裂伸长率,并且磨损程度较低。
此外,使用再生材料制备的环保轮胎还能有效减少对环境的污染。
几种轮胎配方及原料讲解介绍解读轮胎的配方和原料选择是决定轮胎性能的重要因素之一、不同的轮胎配方和原料可以结合不同的需求,包括耐磨性、抓地力、舒适度等。
以下是几种常见的轮胎配方及原料的讲解介绍。
1. 黑炭黑(Carbon Black)黑炭黑是轮胎中常用的一种填充剂,其主要作用是提供耐磨性和增强轮胎的耐久性。
黑炭黑可以增加轮胎的硬度和抗拉强度,并提供优异的抗裂性能。
此外,黑炭黑还可以提高轮胎的导热性能,有助于降低轮胎在高速行驶时的温度。
2. 天然橡胶(Natural Rubber)天然橡胶是制作轮胎的重要原料之一,其具有优异的弹性和拉伸性能。
天然橡胶可以增加轮胎的柔软度和舒适度,并提供出色的抓地力。
然而,天然橡胶的耐磨性较差,因此在一些高性能轮胎中常常与合成橡胶混合使用,以平衡耐磨性和抓地力。
3. 合成橡胶(Synthetic rubber)合成橡胶是使用化学方法合成的一种橡胶,其性能可以根据需要进行调整。
合成橡胶可以提供良好的耐磨性和耐老化性能,并且具有较高的弹性模量。
不同种类的合成橡胶可以根据轮胎设计和使用场景进行选择,以达到最佳的性能表现。
4. 硫化剂(Vulcanizing agents)硫化剂是轮胎中用于促进橡胶硫化反应的物质。
硫化反应可以使橡胶分子交联成三维网状结构,从而提高轮胎的强度和耐久性。
常用的硫化剂包括硫醇类化合物和过氧化物等。
硫化剂的选择和使用量可以根据轮胎的需求进行调整,以获得理想的硫化效果。
5. 防氧化剂(Antioxidants)防氧化剂是用于防止轮胎老化和龟裂的物质。
轮胎在使用过程中会受到氧气、紫外线和高温等因素的影响,从而导致橡胶老化和性能下降。
防氧化剂可以稳定橡胶分子的结构,延缓老化过程。
常用的防氧化剂包括类似于二苯胺的化合物。
总之,轮胎的配方和原料选择是决定轮胎性能的关键因素之一、通过合理地选择填充剂、橡胶和添加剂等,可以实现不同性能指标的平衡。
在轮胎工艺和设计中,需要综合考虑不同配方的优缺点,以满足不同用户的需求。
轮胎配方及原材料介绍轮胎主要可以由天然橡胶(NR)聚异戊二烯,丁苯橡胶(SBR)丁二烯和苯乙烯,顺丁橡胶(BR)是由丁二烯,异戊橡胶(IR)是由异戊二烯,丁基橡胶(IIR)是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯为主要原料,硬脂酸,氧化锌,微晶蜡,防老剂,操作油,硬质炭黑,防焦剂,促进剂,硫磺等为配料制成。
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,第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。
它具有天然橡胶的大部分优点,耐老化由于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高。
轮胎什么材料轮胎是汽车的重要组成部分,它直接影响着汽车的行驶性能和安全性。
那么,轮胎是由什么材料制成的呢?下面我们就来详细了解一下。
首先,轮胎的主要材料包括橡胶、钢丝、纤维和化学添加剂。
其中,橡胶是轮胎的主要材料,它占据了轮胎总重量的大部分。
橡胶的选择对轮胎的性能有着至关重要的影响。
一般来说,轮胎采用的是天然橡胶和合成橡胶的混合物,这样可以在保证轮胎弹性和耐磨性的同时,也能够降低生产成本。
此外,橡胶的配方中还会添加一些增塑剂、填充剂和硫化剂,以提高橡胶的加工性能和耐磨性。
其次,轮胎中的钢丝起着加强轮胎结构、提高抗拉强度的作用。
钢丝通常被编织成网状结构,被嵌入到橡胶中,以增加轮胎的抗拉强度和耐磨性。
另外,纤维材料也被广泛应用于轮胎中,它们可以增加轮胎的柔韧性和抗冲击性,提高轮胎的耐疲劳性和耐磨性。
此外,化学添加剂也是轮胎材料中不可或缺的一部分。
化学添加剂可以改善橡胶的性能,延长轮胎的使用寿命,提高轮胎的抗老化性能。
比如,抗氧化剂可以延缓橡胶的老化速度,防止轮胎在使用过程中出现龟裂和硬化的现象;硫化剂可以促进橡胶的硫化反应,提高橡胶的耐磨性和耐高温性能;加强剂可以增强橡胶的强度和韧性,提高轮胎的抗拉强度和耐磨性。
总的来说,轮胎是由橡胶、钢丝、纤维和化学添加剂等材料组成的复合材料。
这些材料相互配合,共同发挥作用,使得轮胎具有良好的弹性、抗拉强度、耐磨性和耐老化性能。
只有选择合适的材料,并且合理搭配,才能制造出性能优良的轮胎,从而确保汽车行驶的安全和舒适。
综上所述,轮胎的材料选择对轮胎的性能有着至关重要的影响。
橡胶、钢丝、纤维和化学添加剂等材料的合理搭配,才能制造出性能优良的轮胎,从而保证汽车行驶的安全和舒适。
希望通过本文的介绍,可以让大家对轮胎的材料有一个更加全面和深入的了解。
第三节材料和配方一、轮胎原材料1、橡胶橡胶是轮胎胶料的基体,在配方胶料中橡胶的比率会超过50%,也就是说轮胎胶料中主要的成分是橡胶。
子午线轮胎中采用的橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两种。
(1)、天然橡胶天然橡胶是原产于热带地区的一种乔木——橡胶树的产物。
当割开橡胶树干,便有乳白似的胶液从树皮里流出,因此在有些地方称为“流泪的树”。
含有橡胶的植物有二千多种,但最有价值的是三叶橡胶树(如上图),原产于巴西亚马逊河一带。
因此这些树的学名为巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)。
巴西虽然是巴西橡胶树的原产地,但由于南美叶疾病的危害和劳动力缺乏,种植面积却很小。
目前巴西橡胶树的种植地区主要集中在东南亚,占世界种植面积的80%以上。
天然橡胶的采集是通过割开橡胶树干,使乳白似的胶液从树皮里流出,收集后使它凝固,再经过一系列工序,就成为半透明的橡胶块。
据记载,世界上最早应用天然橡胶的是古代美洲的印第安人。
他们常用当地橡胶树产出的胶汁制作雨衣、瓶罐及玩具之类的东西。
1492年,哥伦布率领船队横渡大西洋,想寻找通向中国和印度的海路,不料由于航行的错误而跑到了美洲。
就在这次闻名世界的航行中,他把印第安人制作的橡胶用具和玩的橡胶球带回了欧洲,使欧洲人第一次见到了橡胶。
中国在1904年开始种植橡胶树,主要产地在海南省和云南省。
目前轮胎生产使用的天然橡胶主要分为烟片胶和标准橡胶两种,烟片胶常用的为1号烟片胶(RSS1)和3号(RSS3)胶;标准橡胶为标准橡胶10号和20号。
天然橡胶的主要的化学成分为一种以异戊二烯为主要成份的高分子化合物。
烟片胶和标准橡胶性质是相同的只是在加工方面的区别,由于标准橡胶产品具有良好的均一性,加工方便,目前子午胎使用的天然橡胶多为标准橡胶。
烟片胶的生产过程为:鲜胶乳—→加保存剂—→过滤除杂质—→加水稀释—→澄清—→加酸凝固—→凝块压片—→熏烟干燥—→分级—→包装。
标准胶的生产过程为:鲜胶乳—→加保存剂—→过滤除杂质—→加水稀释—→澄清—→加酸凝固—→凝块压片—→造粒—→干燥—→分级—→包装。
烟片胶的生产已有大约100年的历史,是一种传统的生产工艺,熏烟是通过烧木产生的烟气和热量来熏干胶片制成烟片胶的一种方法。
标准橡胶产生于60年代。
由于传统的制胶方法在工艺、设备和分级制度上都束缚了天然橡胶事业的发展,特别是天然橡胶产量大的国家。
因此,马来西亚于1965年开始实行标准橡胶计划,目前标准橡胶已成为天然橡胶最主要的品种。
标准橡胶与烟片胶相比的优势在于:——使用生胶的理化性能分级更能合理的区分橡胶的内在质量。
——机械化程度高,生产周期短,由于集中加工产品质量的一致性得到进一步保证。
质量也容易控制。
目前使用的标准橡胶根据产地进行区分:SMR(Standard Malaysian Rubber)马来西亚标准橡胶SIR(Standard Indonesian Rubber)印度尼西亚标准橡胶SLR(Standard Srilanka Rubber)斯里兰卡标准橡胶SSR(Standard Singapore Rubber)新加坡标准橡胶“SMR10”即表示马来西亚10号标准橡胶(2)、合成橡胶合成橡胶顾名思义就是通过人工合成得到的橡胶。
大约一个世纪前,随着西方国家工业化步伐的加快,天然橡胶的品种和数量已远远不能满足人们的需要。
于是,科学家开始考虑合成橡胶的问题。
人工合成橡胶的关键首先是了解它的化学组成,弄清其分子构造,否则人工合成时将无从下手。
最早在这方面作出贡献的是英国化学家法拉第等人。
橡胶的特点是它的每个分子呈蜷曲状,而且互相纠缠在一起,好像一个乱七八糟的毛线球。
当你用力拉它时,分子就伸开,一松手,分子又蜷缩成原来的样子。
因此,橡胶具有奇特的弹性。
到目前科学家先后合成了顺丁橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶等一系列具有奇异功能的新产品。
现对轮胎生产使用的主要合成橡胶介绍如下:●丁二烯-苯乙烯橡胶(Styrene-Butadiene Rubber)丁二烯-苯乙烯橡胶为丁二烯与苯乙烯的共聚物,简称丁苯橡胶,代号SBR,是最早工业化的通用合成橡胶,1933年由德国I.G.FARBEN公司研制,1937年进行工业化生产。
丁苯橡胶具有较好的综合性能,其加工性能、物理机械性能和所制橡胶产品的使用性能较接近于天然橡胶,且耐磨耗、耐热老化等性能还优于天然橡胶。
丁苯橡胶能与天然橡胶、顺丁橡胶等橡胶并用,是主要的通用橡胶,广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、胶鞋以及各种工业橡胶制品。
其年耗用量占合成橡胶的首位。
合成丁苯橡胶可分为乳聚和溶聚丁苯橡胶两种类型。
乳聚丁苯橡胶乳聚丁二烯-苯乙烯橡胶简称(Emulsion polymerized styrene butadiene rubber或Emulsion styrene-bu-tadiene rubber)乳聚丁苯橡胶,代号为E-SBR。
根据聚合温度不同,分热法乳聚丁苯橡胶(50℃)和冷法乳聚丁苯橡胶(5℃)前者也称"热橡胶"(hot rubber)或高温丁苯橡胶;后者则称"冷橡胶"(Cold rubber)或低温丁苯橡胶。
一般丁苯橡胶中苯乙烯含量为23.5±1%,但也有含量高达40%以上的称高苯乙烯橡胶(high styrene rubber);结合苯乙烯70-90%则为高苯乙烯树脂;个别也有结合苯乙烯低的。
除纯丁苯橡胶外,还有充油乳聚丁苯橡胶和充油充炭黑乳聚丁苯母炼胶。
乳聚丁苯橡胶生产已近60年,加工应用技术成熟,应用广泛,其生产能力和消耗量一直位居合成橡胶中的首位。
早期的乳聚丁苯大多为高温乳聚丁苯。
目前使用的SBR1500、SBR1502等是低温乳聚丁苯。
SBR1500、SBR1502二者的区别在于SBR1500使用松香酸皂为乳化剂使用污染的防老剂因此不能用于浅色的制品;而SBR1502使用松香酸和脂肪酸的混合酸皂为乳化剂使用非污染的防老剂因此可用于浅色的制品;目前使用的另外一种乳聚丁苯橡胶是SBR1712是充油丁苯橡胶是在橡胶中充入了37.5份的高芳烃油。
乳聚丁苯橡胶以数码分别表示各种系列如下:1000系列高温聚合非充填丁苯橡胶;1100系列高温聚合充炭黑丁苯母炼胶;1200系列高温聚合充油丁苯橡胶;1300系列高温聚合充油充炭黑丁苯炼胶;、1500系列低温聚合无充填丁苯橡胶;1600系列低温聚合充炭黑丁苯母炼胶(充油量14份/100份橡胶以下);1700系列低温聚合充油丁苯橡胶;1800系列低温聚合充油充炭黑丁苯母炼胶(充油量14份/100份以上);1900系列乳聚树脂橡胶母炼胶。
溶聚丁苯橡胶Solution polymerized styrenebutadiene rubber溶液聚合丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯单体在有机溶剂中采用锂或烷基锂催化剂或有机金属催化体系,于溶液中进行共聚合而得,简称溶聚丁苯橡胶,代号S-SBR。
与乳聚丁苯橡胶相类似,但有以下特点。
(1)混炼胶收缩少,表面光滑。
(2)硫化起步较乳聚丁橡胶快,硫化平坦性好。
(3)动态性能优良。
(4)屈挠龟裂和裂口增长性能好。
(5)低温性能良好。
(6)与天然胶、乳聚丁苯橡胶并用性能优良。
(7)由于高分子化学分设计技术的发展,一些新的品种性能有了新的突破,具有抗湿滑性好、滚动阻力低和耐磨耗好,三者较佳平衡,目前在国外轮胎公司主要用于轿车轮胎中。
●聚丁二烯橡胶聚丁二烯橡胶是1,3-丁二烯单体聚合所得的系列聚合物。
简称顺丁橡胶,代号BR。
聚丁二烯的生产能力已仅次于丁苯橡胶,在合成橡胶各胶种中仍居第二位。
聚丁二烯橡胶多以溶液聚合方法制得。
按微观结构有顺式-1,4-聚丁二烯、反式-1,4-聚丁二烯和1,2-聚丁二烯等;按引发剂体系则有;钛系、钴系、镍系、锂系、稀土系聚丁二烯和醇烯橡胶,其中醇烯橡胶因加工性能不好,且价格昂贵,已停产。
也有采用乳液聚合方法得到的乳聚聚丁二烯橡胶。
聚合物又有充油的充油胶、充炭黑的炭黑母炼胶、充油和炭黑的充油充炭黑母炼胶。
除干聚合物外,还有聚丁二烯胶乳、液体聚丁二烯。
充油胶所充的油有高芳烃油、芳烃油、环烷烃油和链烷烃油。
充炭黑母炼胶所充的炭黑品种有高耐磨炉黑、高结构高耐磨炉黑、中超耐磨炭黑、高结构中超耐磨炉黑和新工艺炭黑如N234,N339,N351等。
现充炭黑和充油充炭黑聚丁二烯母炼胶已停产,未见有商品了。
我国国家标准GB5577-85规定聚丁二烯橡胶牌号为BR9000,稀土顺丁橡胶为BR9100。
●丁基橡胶(Isobutylene-isoprene rubber,缩写为IIR)是一种线型无凝胶的共聚物(即无支链,未硫化胶无交联),是以异丁烯与少量异戊二烯采用离子型聚合法生产的。
丁基胶的优点:a、丁基橡胶的气透性在烃类橡胶中是最低的。
丁基橡胶的气体溶解度与基它烃类橡胶接近,但是它的气体扩散速度比其它橡胶低得多,这有利于丁基橡胶在内胎、气密层等方面的应用。
b、丁基橡胶的化学不饱和度低,加上聚异丁烯链的不活泼性,使丁基橡胶的耐热和耐氧化性能远优于其它通用橡胶。
丁基橡胶耐热老化性能较优异。
硫化胶的热氧老化属降型,老化趋向软化。
c、炭黑补强的丁基硫化胶,耐候性是很突出的,能长时间曝露于阳光和氧气中而不损坏。
丁基橡胶表面降解的速度、深度和程度受填充剂对光的反射和对氧的吸收以及填充剂的性质和用量的影响,使用高反射的填充剂(例如二氧化钛和氧化锌)的丁基硫化胶耐候性能更佳。
d、与高不饱和橡胶相比,丁基橡胶耐臭氧性能特别好。
典型的丁基硫化胶的抗臭氧性能比高不饱和的天然橡胶、丁苯橡胶等橡胶约高10倍。
e、丁基橡胶特别耐动植物油,在酒精、乙酸等多种极性有机介质中溶胀也甚微,溶胀程度随硫化程度的提高和填充剂特别是炭黑用量的增大而降低。
丁基橡胶不耐浓氧化酸,但耐非氧化酸和中等浓度的氧化酸,耐碱溶液和氧化-还原溶液。
丁基橡胶是第一个高饱和橡胶品种,少量异戊二烯的引入是为了获得可供硫化的双键。
由于结构的特点,丁基橡胶有良好的气密性和耐老化性。
但也限制了其与聚二烯烃橡胶的并用,此外,分子中缺少极性基团,也使其与金属或橡胶的粘合性能差,随着合成橡胶工业发展和应用的需要,IIR现已开发成拥有衍生橡胶、改性橡胶、热塑性弹性体和热塑性硫化胶等品种的通用橡胶。
氯化丁基橡胶氯化丁基橡胶(CIIR)的制备方法分干胶混炼氯化和溶液氯化两种方法。
前一法是在开炼机上把吸附了氯气的活性炭或其它氯化剂混入丁基橡胶中经加热和混炼后制得;后一法是先把其橡胶溶于四氯化碳、氯仿或己烷等溶剂中,然后在常温下通过氯气进行氯化,即制得氯化丁基橡胶,由于该法已实现连续氯化工艺生产,故已成为主要的制造方法。
极性氯原子的引入,可克服丁基橡胶硫化速度慢、粘合性能差,与高不饱和橡胶难于共硫化等的问题。