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高分子原材料
第八节 丁基橡胶
有关丁基橡胶的发展简介
丁基橡胶
1937年由美国Standard oil公司的R.M.Thomas和W.J.Sparks研究开发成功,1939年中间试验装置生产,1943年工业化生产,称GR-I。现代号为IIR。
1944年加拿大Polysar公司采用美国技术建厂投产;1959年后,法国、英国、美国、比利时、日本等国先后建厂生产。
1955年美国Goodrich公司首先对丁基橡胶进行改性研究,开发成功溴化丁基橡胶。
丁基橡胶
1965年加拿大Polysar公司又在此基础上进一步完善工艺,于1971年实现了溴化丁基橡胶的工业化生产。
在此期间,美国Esso化学公司于1960年研制成功并商品生产氯化丁基橡胶,又于1971年在英国建厂工业生产。
1979年加拿大Polysar公司也同时生产氯化丁基橡胶。
丁基橡胶
前苏联1965年后,也采用干法溴化方法生产溴化丁基橡胶。
我国于1966年开始对丁基橡胶的研究,并先后进行过以烃类溶剂合成和淤浆法合成丁基橡胶的中间试验。
目前全世界有9套丁基橡胶生产装置,总生产能力(包括卤化丁基橡胶)1991年已达75万吨。
什么是丁基橡胶
合成单体及其简写
结构特点
分类品种
第八节 丁基橡胶
一、丁基橡胶
丁基橡胶,英文名称:Isoprene-Isobutylene Rubber,简称IIR,是异丁烯单体与少量异戊二烯共聚合而成。
第八节 丁基橡胶
二、丁基橡胶的结构特点
1、分子式
第八节 丁基橡胶
2、结构特点
分子极性
饱和性
分子柔性
聚集态
非极性橡胶;
基本属饱和橡胶;
分子链柔性差;
结构紧密,结晶性橡胶;
第八节 丁基橡胶
三、丁基橡胶的分类品种
1、通常按不饱和程度的大小分为五级,即:
不饱和度对丁基橡胶的性能有着直接影响
第八节 丁基橡胶
随不饱和程度的增加:
硫化速度、硫化度
耐热性
耐臭氧性、耐化学药品性
电绝缘性
黏着性、相容性
拉伸强度、扯断伸长率、定伸应力、硬度
随不饱和程度的增加:
硫化速度加快,硫化度增加;
因硫化程度充分,耐热性提高;
耐臭氧性、耐化学药品侵蚀性下降;
电绝缘性下降;
黏着性和相容性好转;
拉伸强度和扯断伸长率逐渐下降,定伸应力和硬度不断提高。
第八节 丁基橡胶
2、依据门尼黏度和所用防老剂的污染性
门尼黏度值增大,相对分子质量亦大,硫化胶的拉伸强度提高,压缩变形减小,低温复原性更好;
工艺性能恶化,使压延、压出困难。
丁基橡胶性能
第八节 丁基橡胶
四、IIR的性质及性能
1、性质
丁基橡胶为白色或灰白色半透明弹性体,密度0.91~0.92g/cm3。
第八节 丁基橡胶
2、丁基橡胶的性能
⑴. 气密性为橡胶之首
丁基橡胶因分子链柔性差,结构紧密,其气密性为橡胶之首。
如在常温下丁基橡胶的透气系数约为天然橡胶的l/20、顺丁橡胶的l/45、丁苯橡胶的1/8、乙丙橡胶的1/13、丁腈橡胶的1/2。
第八节 丁基橡胶
⑵. 有极好的耐热、耐天候、耐臭氧老化
由丁基橡胶的不饱和程度极低,结构稳定性强和非极性所决定。
经恰当配合的丁基硫化胶,在150~170℃下能较长时间使用,耐热极限可达200℃。
第八节 丁基橡胶
⑶.耐油性差、耐化学药品好
由丁基橡胶的不饱和程度极低,结构稳定性强和非极性所决定。
丁基橡胶对除了强氧化性浓酸以外的酸、碱及氧化—还原溶液均有极好的抗耐性,在醇、酮及酯类等极性溶剂中溶胀很小。
第八节 丁基橡胶
⑷. 较好电绝缘性和耐电晕性
由于丁基橡胶典型的非极性和吸水性小的特点,使其电绝缘性和耐电晕性均比一般合成橡胶好;
其介电常数只有2.1,而体积电阻可达l016Ω?cm以上,比一般橡胶高10~100倍。
第八节 丁基橡胶
⑸. 良好的耐寒性
丁基橡胶分子链的柔性虽差,但由于等同周期长,低温下难于结晶,所以仍保持良好的耐寒性;
其玻璃化温度仅高于BR、EPR、IRR和NR,于-50℃低温下仍能保持柔软性。
第八节 丁基橡胶
⑹.常温下弹性低,永久变形大,生热较高
丁基橡胶在交变应力下,因分子链内阻大,使振幅衰减较快,所以吸收冲击或震动的效果良好,它在-30~150℃温度范围内能保持良好的减震性。
第八节 丁基橡胶
⑺. 具有自补强性
丁基橡胶纯胶硫化胶有较高的拉伸强度和扯断伸长率,这是由于丁基橡胶在拉伸状态下具有结晶性所决定的。
这意味着不加炭黑补强的丁基硫化胶已具有较好的强度,故可用来制造浅色制品。
第八节 丁基橡胶
⑻.硫化速度很慢
不饱和程度低,硫化速度很慢;
需要采用超促进剂和高温、长时间才能硫化;
第八节 丁基橡胶
⑼. 自黏和互黏性极差
常需借助胶黏剂或中间层才能保证相互间的黏合,但结合强力也不
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