当前位置：文档之家 › 橡胶百科21_

橡胶百科21_

  • 格式：pdf
  • 大小：311.79 KB
  • 文档页数：6

第36卷第12期2009年12月世界橡胶工业World Rubber I ndustryVol.36No.12:46～51Dec.2009新书连载橡胶百科(二十一)王作龄　编译 摘要:　全面介绍了各种橡胶的基本结构、主要性能及其用途,内容涉及固态橡胶、液体橡胶、粉末橡胶及胶乳。

此外,还概要论述了交联剂和交联方法,补强材料以及各种配合剂,对全面了解橡胶材料的方方面面很有帮助。

关键词:　原料橡胶;交联剂;补强;配合剂 中图分类号:T Q332;T Q333 文献标识码:E 文章编号:167128232(2009)1220046206 e.丁苯橡胶(S BR)　S BR是苯乙烯与丁二烯的无规共聚物,其产量在所有合成橡胶中居第一位。

S BR的聚合方法有两种:①在以水为介质的皂胶束中进行聚合的乳聚丁苯橡胶(E2 S BR);②以碳氢化合物为溶剂进行聚合的溶聚丁苯橡胶(S2S BR)。

E2S BR的生产比例大体上占S BR的80%。

E2S BR是1933年由德国I G公司开发的, 1937年由Buna W erke公司实现了工业化生产,二战期间美国合成橡胶生产作为国防计划的一个环节由政府推进,因此,1941年E2S BR 的世界产量仅为277t,4年后的1945年便达到67万t,增长2400倍以上。

二战后S BR的生产继续扩大,1960年日本合成橡胶公司(现名JSR公司)在日本实现了国产化,至1998年全世界共有33家公司生产E2S BR。

S2S BR是1959年由美国Philli p s公司采用烷基锂(RL i)系引发剂最先开发的嵌段S BR。

1964年该公司开发了用于轮胎的无规S BR,几乎在同一时期原Firest one公司也开发了无规S BR。

日本于1967年实现了S2S BR的工业化生产,到1998年全世界共有14家公司生产S2 S BR。

(1)S BR的生产方法　乳液聚合是将皂样乳化剂溶于水,然后,在水中加入不溶或难溶的单体,边搅拌边用水溶性引发剂进行聚合的方法。

皂水溶液在某浓度以上可形成如图322213所示的胶束(m icelle),疏水性单体在胶束内部溶解,胶束发生膨胀。

溶于水相的引发剂分解,产生自由基,当它进入胶束内部时就开始聚合。

而后,在胶束内单体进行聚合,反复地进行着链增长反应,最后,与再次进入胶束的自由基进行终止反应。

这些反应在一个胶束的内部反复进行,从而得到聚合物。

———长链烷基;○—羧基;●—单体图322213　胶束结构和吸收单体的胶束 E2S BR采用在5℃下进行聚合的低温聚合法制造,聚合时加入分子量调节剂,反应进行至聚合转化率达60%左右。

E2S BR被用于涂料或胶粘剂用途时需添加防老剂,只要通过让水分蒸发来调节固体橡胶的含量,便可使被称为胶乳的水溶液作为产品出厂。

把E2S BR用于制造轮胎或胶管时为了以干胶形式出厂,可向胶乳中加入酸或盐,使胶束破坏,析出橡胶,待其干燥后以胶包即胶块状态出厂。

E2S BR的生产工艺流程如图32221所示,由原料、催化剂、聚合、分离、回收、后处理等工序组成。

由于E2S BR为低温聚合产品,所以,所用的催化剂的系统较为复杂。

E2S BR的聚合反应虽然相当困难,但聚合反应釜本身的结构比较简单,可以连续聚合生产。

此外,由于乳液聚合是在独立的胶束粒子内部进行的反应,所以,即使聚合转化率或分子量提高,聚合体系的黏度也不会急剧上升,这样便于除去反应热和运输。

S2S BR是使用烷基锂(RL i)作引发剂,在己烷等烃类溶剂中由均匀溶液进行聚合的。

由RL i 引发苯乙烯和丁二烯的共聚反应,只要在反应体系中不加入聚合终止剂就能持续进行增长反应,也不会引起转移反应,因此,只会生成可使增长点保持活性的高分子,即活性聚合物。

为此,可将极性基团引入活性聚合物的末端(加成反应)或使用多官能偶联剂,引入支化结构。

图322214　E 2SBR 的生产流程图 另一方面,丁二烯和苯乙烯在共聚合反应性方面有较大的差异。

在烃类溶剂中丁二烯的反应性较高,而苯乙烯的反应性较低,在聚合终止期苯乙烯以嵌段形式进入共聚体。

添加少量四氢呋喃(THF )或四甲基乙二胺(T ME DA )等醚或叔胺可提高苯乙烯共聚性。

S 2S BR 的生产工艺虽然不是通用的,但它与用溶液聚合法生产的聚丁二烯(BR )相似,两者的生产工艺大致相同。

(2)S BR 的特征和用途　表322211为E 2S BR 和S 2S BR 的特征。

现在,E 2S BR 的消耗量虽然比S 2S BR 多得多,但S 2S BR 可以控制苯乙烯的结合方式、支化度、分子量分布或末端改性表322211　溶聚SBR 与乳聚SBR 的比较项目溶聚S BR 乳聚S BR 聚合方式活性阴离子自由基反应溶剂烃类溶剂水皂不需要需要微观结构可变量大致稳定苯乙烯结构形式无规～嵌段只有无规支化可能控制只有无规支化分子量分布窄～宽宽等参数,所以,可使之实现高性能化,S 2S BR 的产量正在逐年增加。

在S BR 的微观结构上聚丁二烯部分有三种类型,即如图322215所示的顺式21,4结构、反式21,4结构和1,2结构(乙烯基)。

由于回弹性等许多性能与微观结构有关,所以,必须根据要求控制丁二烯单元的微观结构。

图322215　SBR 各单体成分的结构形式 如表322212所示,E 2S BR 的微观结构依聚合温度的不同而发生变化。

但是,在实用范围表322212　由E 2SBR 聚合温度引起的微观结构的变化聚合温度/℃顺式21,4结构/%反式21,4结构/%1,2结构/%-33 5.480.412.7512.371.415.85018.365.316.37020.063.017.310022.560.117.3・74・　第36卷第12期王作龄.橡胶百科(二十一) 内不太容易控制。

低温聚合法中聚合温度在5℃附近,顺式21,4结构含量约12%,反式21,4结构含量约71%,1,2结构(乙烯基)含量约16%。

苯乙烯含量可通过加入单体自由控制在0～50%范围内。

表322213是变换苯乙烯含量后对硫化胶性能进行评价的结果。

苯乙烯含量增加时,由于苯环的存在,使分子间力增强,拉伸强度和定伸应力增大,但分子链的热运动受到限制,弹性降低,玻璃化温度随着苯乙烯含量增加而提高。

表322213　E2SBR的苯乙烯含量与强度、脆化温度的关系丁二烯/苯乙烯质量比炭黑用量/份拉伸强度(室温)/(kgf/c m2)拉伸强度(93℃)/(kgf/c m2)脆化温度/℃100/05012649-7390/1050148--6885/154516371.5-6580/2050162--6075/254518266-5765/354518570.8-4555/4545200105-3550/5045-87-3050/5050204--30 根据E2S BR共聚的难易程度和用途,可把苯乙烯含量为23.5%的E2S BR作为主要产品,见表322214所示。

1500系列是具有代表性的E2S BR的品种之一,若使用污染性稳定剂,则不适合制造浅色制品,但由于用松香酸皂作乳化剂,所以,其黏合性和加工性能优异,力学性能在S BR中也是最好的。

1502系列是更换了1500系列中的皂和稳定剂,可用于制造白色制品的E2S BR品种。

1507系列是降低了门尼黏度和改善了挤出加工性能的品种。

表322214　日本产主要E2SBR产品系列系列号种类稳定剂乳化剂苯乙烯含量/%门尼黏度ML1+4(100℃)凝固剂填充油种类用量/phr炭黑种类用量/phr1500低温聚合有污染性松香酸皂23.552盐酸----1502低温聚合无污染性松香酸脂肪酸混合皂23.552盐酸----1507低温聚合无污染性同上23.535同上----1507充油低温聚合无污染性松香酸皂23.546同上环烷油37.5--1708同上同上脂肪酸皂23.560同上同上37.5--1712同上有污染性松香酸脂肪酸混合皂23.545～55同上高芳族油37.5--1778同上无污染性同上23.555同上环烷油37.5--1778N同上同上同上23.546同上同上37.5--1778J同上同上同上23.542同上同上37.5--1778S同上同上同上23.544同上同上35.7--1808冷聚油炭黑母炼胶有污染性同上23.548同上高芳族油50N330751833同上同上同上23.545同上同上62.5N34782.5 1839同上同上同上23.555同上同上50N28575 1707、1708、1712和1778系列是在高分子量S BR胶乳中以乳化状态混入石油系操作油进行共凝固制成的充油母炼胶的E2S BR品种。

1808、1833和1839系列是充油和充炭黑的E2・84・世　界　橡　胶　工　业 2009　S BR母炼胶,它是在高分子量S BR胶乳中使高芳族操作油和充炭黑以乳化状态分数和共凝固而成。

这种充油和充炭黑的母炼胶的优点是防止炭黑污染生产环境,缩短混炼时间和提高炭黑的分散性。

另外,S2S BR能将微观结构之一的乙烯结构(1,2结构)含量控制在10%～100%的范围。

表322215是日本产具有代表性的S2S BR 品种。

销售的产品有乙烯基含量从15%～60%、苯乙烯含量从5%～47%这样如此宽广范围内的品种。

充油的S2S BR也可生产。

表322215　日本产S2SBR的品种phr 产品牌号苯乙烯含量/%乙烯基含量/%产品污染性NST门尼黏度ML1+4充油型JSR S L5801816NST58　S L584535NST60　S L5522439NST55　S L5531045NST75　S L5562439NST32　S L5632062NST74　S L5741557NST64　T5873018NST50　T55823521NST74　HP7523543ST80AR37.5T UF DENE1000R18NST45 2000R25NST45 400337NST- 153018ST37AR37.5 153418ST45AR37.5 253025-40AR37.5S OLPRENE120425NST56 120525NST47 30325NST36 37548NST45 38025NST48NAPH37.5 37725ST50AR37.5N i pol S11215NST45 11423NST45 11620NST45 11818NST50 21025NST56 21425NST47 21625NST33 21820NST45 22046.5NST42 S2S BR通过活性聚合反应制得,其分子量分布比E2S BR窄,但其加工性能较差,分子量分布窄的倾向显著。

合集下载

橡胶的基本知识解析

橡胶的基本知识解析

橡胶的基本知识⏹橡胶的分类一、天然橡胶二、合成橡胶三、复合橡胶⏹天然橡胶一、橡胶树全世界含橡胶成分的植物有2000多种。

其中有500种可以产橡胶，其中最好的是巴西橡胶树，俗称三叶橡胶树。

属于木棉科。

巴西橡胶树一般的高度是10-30米。

颈粗15-30厘米。

一般生长在10°S，15°N之间。

生长条件是高温高湿，静风沃土。

实生树的经济寿命为35～40年，芽接树为15～20年，生长寿命约60年。

第一阶段是苗期：1.5-2龄树，第二阶段是幼树期：5-7龄树，第三阶段是初产期：9-11龄树，第四阶段是旺产期：30-40龄树，第五阶段是降产衰老期：30-40龄树失去经济价值。

天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁，经凝固、加工而制得，其主要成分是聚异戌二烯，含量在90％以上，此外还含有少量的蛋白、脂及酸、糖份以及灰分。

天然橡胶物理特性是具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、拉抗和耐磨等特点，广泛应用于工业、农业、国防、交通、运输、械制造、医药卫生领域和日常生活等方面。

二、天然橡胶的分类1、天然橡胶根据来源不同分为：野生橡胶、栽培橡胶、橡胶草橡胶、杜仲胶2、天然橡胶按制造工艺与外形的不同分为烟片胶、颗粒胶、绉片胶和乳胶等三、各种天然橡胶的基本情况1、烟片胶1）烟片胶的加工工艺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）RSS:分为1，2，3，4，5.还有特级。

烟片胶是成片包装的，颜色为黄色，最好的是金黄色。

它可以通过目测色泽指数来判断级别。

3）３号烟片胶为胶包原包装，件重为111.11kg，每吨９包。

主要的生产国：泰国，印度，(RSS3,RSS4.印度的烟片胶质量不好，一般只用来做复合胶的生产。

)印尼（印尼的烟片只在国有农场生产，量很少。

）。

4）用途RSSI：橡胶溶液、医疗用品、食品工业、内胎、胎体等；RSS2：胎体、内胎、缓冲层、工业制品等；RSS3：胎面、胶管、输送带、轮胎翻新、胶料，是斜胶胎的主要原料；RSS4：各种橡胶杂品；RSS5：各种低级橡胶制品。

橡胶基本概念

橡胶基本概念

橡胶制品橡胶又名弹性体。

橡胶一词，来源于印第安语cau-uchu，意为“流泪的树”。

制作橡胶的主要原料是天然橡胶，天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固及干燥而制得的。

1770年英国化学家J.普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹。

当时将这种用途的材料称为rubber，此词沿用至今。

橡胶树橡胶（Rubber）：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。

在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。

橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（T g）低，分子量往往很大，大于几十万。

橡胶为高弹性聚合物，其分子结构为链状，分子链具有较高的柔性。

橡胶的分子链可以交联（硫化），交联后的材料，受外力作用发生形变时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理机械性能及化学稳定性。

橡胶只有经过交联才能成为有使用价值的高弹性材料，俗称橡皮。

橡胶是橡胶工业的基础原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。

它与金属、化学纤维、塑料等同为重要的材料。

橡胶-分类橡胶制品橡胶按原料分天然橡胶和合成橡胶两类。

按性能又可分为通用型及特种型。

通用橡胶系指综合性能较好、应用面广的品种，包括天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。

特种橡胶系指具有某些特殊性能的橡胶，包括氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。

按橡胶的形态，除通常的块状生胶外，还有胶乳、液体橡胶和粉末橡胶。

胶乳为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前，一般为粘稠的液体;粉末橡胶系将胶乳加工成粉末状,以利配料和加工。

另外，20世纪60年代开发的热塑性橡胶，是一类具有热塑性的弹性体，它是不需经化学硫化，采用热塑性塑料的加工方法成型为制品的合成橡胶。

橡胶-来源及应用橡胶制品制作橡胶的主要原料是天然橡胶，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。

橡胶的分类及介绍分解

橡胶的分类及介绍分解

橡胶的分类及介绍分解
橡胶，又称橡胶，是由自然界中的具有可延伸性的液体粘合物组成的
合成树脂，主要由橡胶聚合物，辅酶剂，填料，添加剂，助剂组成。

其具
有非常优异的耐磨性，耐高温，耐油，耐酸，耐碱，耐气候性，密封性，
拉伸性等极高特性。

橡胶分类：
一、根据自然与合成分类：
1.天然橡胶：也称为天然胶乳，是从木质针叶树实质中抽汁取得的，
性能稳定，耐酸碱，耐油，抗氧化，但价格较贵，使用广泛。

2.合成橡胶：合成橡胶是由石化材料经化学反应，加入化学改性剂，
调节耐油，抗氧化等性能而生产的，有两大类：硫丁橡胶和无硫橡胶。

二、根据硫化特性分类：
1.硫丁橡胶：也称为硫丁醇橡胶，是经常用于制造橡胶制品的硫化橡
胶型号，是由丙烯酸丁酯，硫丁醇，尿素勃兰及助剂等按一定比例混合经
加热硫化后而得到的。

它有优异的抗氧化性，耐磨性，耐油性，耐酸碱性，但其价格较贵，使用面积有限。

2.无硫橡胶：是由丙烯酸酯与其他热塑性高分子经加热熔融等物理方
法制成的，其分子结构不含硫键，抗拉伸，耐热，机械强度高，硬度高，
但易老化，价格较低，广泛应用。

橡胶基本知识介绍 ppt课件

橡胶基本知识介绍 ppt课件


② 顺丁橡胶是不饱和橡胶，具有与天然橡胶类似的化学性质，可与硫磺 及氧等反应。与天然橡胶比较，其硫化速度较慢，耐老化和耐热性能 好。
③ 顺丁橡胶是非极性橡胶，能溶于烃类溶剂中，不耐油。
④ 顺丁橡胶加工性能较差，粘着性不好，对加工温度的变化较为敏感。 顺丁橡胶在湿滑地面上易打滑，且生胶的冷流性大。
ppt课件
④ 提高分子量可达到高填充 。
⑤ 丁苯橡胶是非结晶性橡胶，因此纯胶强度低，需加入高活性补强剂后方可使用。
⑥ 反式结构多，侧基上带有苯环，因而滞后损失大，生热高，弹性低，耐寒性也超 差。但充油后降低生热。
⑦ 收缩大，生胶强度低，粘着性差。
⑧ 硫化速度慢。
⑨ 耐屈挠龟裂性比天然胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。
ppt课件
17
3、挤出、裁断
精密挤出、预成型和材料裁断，提高效率的同时，提高产品特性的 一致性。
ppt课件
18
4、硫化
•
严谨而精细的模具检查维护，是产品品质保证的必要手段。
•
各种规格的高精密真空硫化机，满足顾客对各种精密橡胶制品的
加工要求。
ppt课件
19
5、过程控制 尺寸检查、外观检查、CPK控制、投影仪、电子拉力器
22
8、清洗、干燥
• 必要的产品清洗、干燥过程，加上有效的包装方法处理，确保了 产品在无尘的环境下交付给顾客。
ppt课件
23
9、检验 • 100%的外观控制，科学的尺寸检查。
ppt课件
24
10、包装与交付
• 规范精确的称量、清洁无尘的包装、防护得当的外包装、标识清晰， 可追溯的规范装运。
ppt课件
• 4、丁基胶
•
丁基橡胶是异丁烯与少量异戊二烯在低温下聚合的弹性体。