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特种合成橡胶的特性及应用结构

2020-04-16 07:59:48 亿谋橡塑 3642

特种合成橡胶:丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶,丁基橡胶等;特性及应用结构。

1、丁苯橡胶

丁苯橡胶的结构

丁苯橡胶是以丁二烯和苯乙烯为单体,在乳液或溶液中用催化剂催化共聚所得的高分子弹性体。

丁苯橡胶的性能

l  丁苯橡胶是不饱和橡胶,其分子结构中双键含量较天然胶低,而且因苯环的存在减少了双键的活性,所以与天然胶相比,丁苯橡胶硫化速度慢,胶料不易焦烧或过硫,有较好的耐热、耐氧、耐臭氧、耐日光老化性能。

l  丁苯橡胶是非结晶性橡胶,需要加入炭黑补强。

l  丁苯橡胶分子链侧基中带有庞大的苯环,分子链的柔性差,内磨擦大。因此其弹性、强度、耐屈挠龟裂、耐撕裂、耐寒性等不如天然橡胶。特别是在多次变形时生热较大,而且粘着性较差、贴合成型较困难。但与天然橡胶相比,有较好的耐用磨性和耐用透气性。

l  丁苯橡胶的非极性橡胶,能溶于烃类溶剂中,不耐油,但其耐油性比天然橡胶稍好。

l  丁苯橡胶成本低廉。

丁苯橡胶的用途

    丁苯橡胶通过配方调整或者与天然橡胶、顺丁橡胶等并用,运用在充气轮胎、胶鞋、胶管、胶带、胶辊、胶布及模型制品中。

2、 顺丁橡胶

顺丁橡胶的性能

l  顺丁橡胶的分子结构主要是顺式14—结构,分子排列规整,因此其弹性比天然橡胶好。同时其玻璃化温度低(Tg = 105℃),也使得其具有很好的耐寒性能。此外,顺丁橡胶还有耐磨耗性优异、生热低、耐屈挠性能好等特点。

l  顺丁橡胶是不饱和橡胶,可以用硫磺等硫化。由于丁二烯的双键旁边没有推电子的甲基基团,也决定了其双键的活性,没有天然橡胶大,因此硫化速度慢,但耐老化耐热性能良好。

l  顺丁橡胶虽然也是结晶性橡胶,但结晶温度低,所以纯胶强度小,需要用炭黑补强。

l  顺丁橡胶也是非极性橡胶,能溶于烃类溶剂中,不耐油。

l  顺丁橡胶自粘性不好,加工性能差,高温混炼时容易脱辊,贮存时泠流性大

顺丁橡胶的用途

     顺丁橡胶一般应用在轮胎上,还可用于耐磨制品(如胶鞋、胶辊),耐寒制品和防震制品。

3、氯丁橡胶

氯丁橡胶的性能

l  贮存稳定性

硫黄调节型的氯丁橡胶在聚合过程中,含有S-S键,同时容易生成1,2-结构和3,4-结构的聚合物.S-S键的键能远低于C-C键和C-C键,在多种因素影响下容易断裂,生成新的活性基团,导致分子键交联。而1,2-结构和3,4-结构分子链上的氯原子较易脱落,生成活性基团导致分子链交联或支化。所以硫黄调节型的氯丁橡胶稳定性差。根据化工部标准,30℃下,贮存期不得超过半年,20℃下,不得超过一年。而非硫黄调节型氯丁橡胶,在聚合时,没有S-S键,且主要是1,4-结构,1,2-结构和3,4-结构较少,相应地稳定性好。

l  氯丁橡胶的分子结构规整,与天然橡胶相似,拉伸时易结晶,因此纯胶强度较大。

l  有良好的耐老化性和耐热性能。由于氯原子具有吸电子作用和屏蔽作用,使通用橡胶中仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶,其耐热性与丁腈橡胶相当。

l  阻燃性好。燃烧时放出大量的氯化氢气体,自熄性好。

l  耐油性和耐化学腐蚀好。除芳香烃及氯化烃油类之外,在其它溶剂中稳定。

l  粘着性好,可制成胶粘剂。

l  耐透气性好,仅次于丁基橡胶、丁腈橡胶。

l  可用金属氧化物(氧化镁、氧化锌)硫化

l  耐低温性差。低温下易结晶硬化。

l  加工时对温度敏感,辊温在70℃以上,容易粘辊,易焦烧。

氯丁橡胶的用途

主要用于制造耐热运输带、耐油及化学腐蚀的胶管、容器衬里、胶辊和胶板等工业制品,也用于电线电缆等。

4、丁基橡胶  丁基橡胶是以异丁烯与少量异戊二烯采用离子型聚合法生产的线性共聚物。

特性

IIR的透气性在烃类橡胶中是最低的

由于IIR的化学不饱和度低,且聚异丁烯链不活泼,因此IIR的耐热性和耐氧化性能均优于其它通用橡胶。采用耐热性的胶料配方,它的最高使用〔间歇使用)温度可达180℃。

IIR的耐候性能特别好,长期暴露在阳光和空气中,它的性能变化很小。特别是抗臭氧性能比NR高10倍以上。   

IIR的耐酸、碱性能很强,在醇、酮及酯等极性溶剂中溶胀很小,但不耐烃类溶剂,在脂肪烃溶剂中膨胀较快。  

IIR的电绝缘和耐电晕性能比较好。

IIR的水渗透率权低,在一般温度下耐水性能优异,在常温下的吸水速率比其它橡胶低很多。   

IER不易发生低温结晶,耐寒性能较好,玻璃化温度Ts和脆性温度Tb仅次子BR,IR和NR。  

  IIR的缺点 

  ①内摩擦大,在高速的周期性应变中滞后损失大、生热大。②回弹值比其它橡胶低很多。③硫化速度慢,需要高温或长时间硫化。④自粘性和互粘性差。⑤相容性差,与NR和其它通用橡胶的相容性差,不宜并用    ⑥与填充剂的相互作用差,不能获得良好的补强效果。因此炭黑对IIR的补强效果较小,填充炭黑母炼胶需要进行热处理,这样才能提高硫化胶的拉伸性能、弹性、耐磨性和介电性能等。

应用

  IIR以其低透气性、低水渗透率,优异的耐热、耐侯、耐臭氧及电绝缘等性能而广泛用于轮胎内胎、水胎、硫化胶囊、电线电缆以及防水卷材等方面。

 


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