国外氯丁橡胶加工应用研究进展

氯丁橡胶的合成工艺综述

【摘 要】由氯丁橡胶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。本文主要介绍氯丁橡胶的合成工艺。现生产的氯丁橡胶的种类很多，由于聚合条纸所用调节剂和稳定剂的用量和性屁共聚单体的配比和性质以及共聚物的组成不同，生产的故丁胶在贮存稳定性、结晶能力、制造着色橡胶的可能性、粘度和工艺性能等方面也各不相同。

【关键词】氯丁橡胶；填充剂；填充体系；聚合

氯丁橡胶（cr），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。外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物，密度1.23-1.25g/cm3，玻璃化温度？40-50°c，碎化点？35°c，软化点约80°c，230-260°c下分解。氯丁橡胶[1]溶解度参数占δ=9.2～9.41。溶于甲苯、二甲苯、，二氯乙烷、三钒乙烯，微溶于丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯、环己烷，不溶于正己烷、溶剂汽油，但可溶于由适当比例的良溶剂和不良溶剂及非溶剂或不良溶剂和非溶剂组成的混合溶剂，在植物油和矿物油中溶胀而不溶解。有良好

的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂。缺点是耐寒性和贮存稳定性较差。具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好。耐老化、耐热。耐油、耐化学腐蚀性优异。耐候性和耐臭氧老化仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶。耐热性与丁腈橡胶相当，分解温度230～260℃，短期可耐120～150℃，在80～100℃可长期使用，具有一定的阻燃性。耐油性仅次于丁腈橡胶。耐无机酸、碱腐蚀性良好。耐寒性稍差，电绝缘性不佳。生胶储存稳定性差，会产生“自硫”现象，门尼黏度增大，生胶变硬。

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 35.0

2006 年 10,0 7.5 16.5 36.0

2007 年 10.0 10.0 16.3 36.3

2008 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 4.3

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。软化剂应选用饱和烃类，如石蜡、凡士林等。

第

28卷　第

5期

2007年

10月特种橡胶制品

SpecialPurposeRubberProductsVol.28　

No.5

October2007

综 述

丁腈橡胶的应用研究进展

廖俊杰

,陈福林

,岑　兰

,陈广汉

(广东工业大学材料与能源学院

,广州　

510006)

摘　要

:综述了近年来国内外有关提高丁腈橡胶(

NBR)硫化胶综合性能

,特别是耐热老化性能的研究进展。

主要通过选择适当的主体材料和配合体系以及对硫化胶进行表面化学处理来提高

NBR硫化胶的综合性能。

关键词

:丁腈橡胶

;耐热性

;表面化学处理

中图分类号

:TQ333.7 文献标识码

:A 文章编号

:1005-4030(

2007)

05-0041-06

收稿日期

:2006-12-01

作者简介

:廖俊杰(

1981-)

,男

,福建莆田人

,在读硕士研究生

,主

要从事聚合物基复合材料和聚合物改性的研究。 丁腈橡胶(

NBR)广泛应用于耐油密封制品

,

长期在热油或热空气中使用

,要求

NBR胶料必

须具有较好的物理机械化学性能

,特别是耐热老

化性、高温下的耐油性和耐压缩永久变形性

能[1,2]

。由于

NBR的分子结构中存在大量的不饱

和双键

,在热或热氧条件下容易交联老化从而产生

硬化现象[3]

。与其他耐油橡胶品种如丙烯酸酯橡

胶(

ACM)、氯磺化聚乙烯(

CSM)、氯醚橡胶(

CO/

ECO)、氟橡胶(

FPM)、氟硅橡胶(

FSPM)等相比

,

NBR的耐热性较差

,但

NBR具有价格低、加工性

能好、性价比高的优势[4,5]

。因此

,许多有关

NBR

研究的目的都是企图提高

NBR的耐热老化性能、

部分代替高价格的其他耐油橡胶品种等方面。

有关提高

NBR的耐热性的应用研究[6]

,主

要集中在主体材料、硫化体系、防护体系、填充体

系、增塑体系的选择等方面。硫化胶的表面化学

处理能够改变橡胶制品表面的物理和化学性质

,

也有利于改善

NBR硫化胶的耐热老化性

,人们

在这方面的研究也在不断深入[7]

。

1　主体材料的选择

1.1　

NBR的结构与性能的关系

NBR按聚合工艺的不同主要分为高温聚合