第4章-橡胶分解.ppt

丁基橡胶（Isobutylene Isoprene Rubber，IIR） 聚异丁烯为高分子弹性体，并且由于它的高度饱和性，具有很多优异性能，以其与少量异戊二烯共聚，即得丁基橡胶，又称异丁橡胶，其结构为： 按不饱和度(即异戊二烯含量不同)可分成：0.6～1.0％；1.1～1.5％；1.6～2.0％；2.1～2.5％；2.6～3.3％五类。 丁基橡胶是以异丁烯和少量的异戊二烯为单体进行阳离子聚合生产的，以氯甲烷为溶剂，以路易斯酸（如AlCl3）为引发剂，在-100℃下进行反应，即得胶浆，经蒸馏除去未反应的单体及溶剂，经脱水、干燥即得制品，为白色或暗灰色的透明弹性体。 性能特点 气密性最好，气密性是NR的20倍，BR的30倍； 具有高饱和度，硫化后几乎不存在双键，因此具有高度的耐热性，最高使用温度可达200℃； 优异的耐候性，能长时间的暴露在阳光和空气中而不易损坏；很好的抗臭氧老化性能，是天然橡胶、丁苯橡胶的10倍 ， 耐酸碱、极性溶剂、绝缘性和耐电晕性优于通用橡胶，Tg=-73℃。 缺点 硫化速度慢，自粘性和互粘性差，与其它橡胶相容性差。 应用 用作汽车内胎、无内胎气密层、蒸汽软管、耐热输送带、化工设备衬里、耐热耐水密封垫及防振缓冲器材。 改性： 为了提高硫化速度、自粘性和相容性，需引入极性基团，所以用丁基橡胶的卤化来改性，制得氯化、溴化丁基橡胶。 乙丙橡胶（Ethylene－Propylene Rubber，EPR） 聚乙烯的玻璃化温度低，分子链柔性大，其内聚能与橡胶材料相近，但由于分子链规整性好，易于结晶，在常温下不呈弹性而呈皮革状聚合物。 Z-N引发体系出现后开发了乙丙橡胶，分子主链上乙烯和丙烯单体呈无规排列，打破了结构的规整性，从而成为弹性体，1960年由美国埃克森公司首先工业化。因乙烯和丙烯来源丰富，发展很快，目前产量居第四位。 工业上采用溶液法和淤浆法，按阴离子配位聚合机理 生产乙丙橡胶。 按分子链中单体单元的组成分成两类：以乙烯、丙烯所生成的二元乙丙橡胶，由乙烯、丙烯和少量非共轭双烯共聚而得的三元乙丙橡胶（EPDM, Ethylene-Propylene-Diene Monomer） 。 二元乙丙橡胶不含双键，不能用硫磺硫化，用过氧化物进行交联会发生断链，因此硫化速度慢，且所得胶的性能也差。 三元乙丙橡胶在侧链引入少量双键，起交联作用，双键一般不进入主链，因进入主链后易使橡胶老化，或在聚合时引起凝聚和交联。 第三单体有双环戊二烯DCPD、乙叉降冰片烯ENB，1,4-己二烯HD（用量3～8％） 。 性能特点： 属于饱和橡胶，耐老化性、耐臭氧性通用橡胶中最优 耐热性好，可在150℃长期使用；耐寒性、弹性接近NR和BR 非常好的绝缘性和耐电晕性，因为其吸水性小，所以浸水后电绝缘性能仍良好 耐酸碱、极性溶剂 密度最低，可容纳大量填料，实现高填充，而性能下降不大 缺点： 硫化速度慢， 并用性差，不易与不饱和橡胶并用 附着力差，自粘性和互粘性差 耐燃、耐油、气密性差。 应用： 由于粘着性差，所以主要用于非轮胎方面，要求防老化、耐水及绝缘领域： 汽车零件（如垫片、玻璃密封条、散热器胶管） 电气制品、建筑材料（如屋顶防水卷材） 橡胶工业制品及家庭用品等。 改性： 乙丙橡胶可进行溴化、氯化、氯磺化，改性产物提高了硫化速度及粘着性。 用丙烯腈接枝所得改性乙丙橡胶具有很好的耐油性。 硅橡胶：二甲基硅氧烷或其它有机硅单体的高分子量聚合产物 优点：耐热耐寒，使用温度范围最宽（-100～300℃），极好的耐候性、耐臭氧性、绝缘性、透气性，生理惰性。 缺点：抗张强度和撕裂强度低，不耐磨，耐酸碱性较差。 氟橡胶：主链或侧链的碳原子上连有氟原子的高聚物。 主要包括含氟烯烃、亚硝基类、全氟醚类、氧化磷腈类。 碳氟共价键键能高，使氟橡胶耐热、耐油、耐化学腐蚀、耐候性很好，弹性较差，加工困难。 丙烯酸酯橡胶：由丙烯酸丁酯、乙酯等与少量带有可供交联活性基团的单体（非共轭双烯、丙烯腈）共聚而得。分子主链的饱和性和极性酯基侧链决定了其性能： 耐热性优于EPR，耐寒性差 耐候性、耐热氧性、耐臭氧性好，附着力、气密性优 室温耐油性与NBR相当；耐热油性远优于NBR，仅次于氟橡胶；耐芳烃油性能差 耐热水、蒸汽性能差、不耐极性溶剂、不耐酸、碱。 强度低 主要用于耐高温、耐热油的汽车密封件，如变速箱密封和活塞杆密封，被称为“车用橡胶”。 热塑性弹性体（TPE） 定义：在高温下具有流动性，能塑化