5.3一般合成橡胶.ppt

第5章 橡胶;丁苯橡胶（styrene butadiene rubber, SBR）;乳液聚合丁苯橡胶;（2）丁苯橡胶的结构、性能与应用;随着St含量增加，Tg升高，模量增加，弹性下降，拉伸强度先升高后下降，在St含量为50%达到最大值； 侧乙烯基及苯乙烯含量增加，溶聚丁苯橡胶的磨耗指数下降，加工性能和抗湿滑性能提高； 乳聚SBR的St含量为23.5%时，综合性能最好。;分子结构不规整，不能结晶，侧基的存在使大分子链柔性较差——生胶强度低，必须加炭黑等增强剂，才具有使用价值； 不饱和度比NR低，双键的反应活性也略低于NR——SBR的耐热性、耐老化性、耐磨性均优于NR； SBR加工性能不如NR，不容易塑炼，对炭黑浸润性差 抗湿滑性能好，对路面的抓着力大，且具有一定的耐磨性，是轮胎胎面胶的好材料。;主要应用于轮胎工业，也适合于胶管、胶带、胶鞋以及其他橡胶制品。 高St的SBR适合制造高硬度质轻的制品，如鞋底、滑冰轮、铺地材料、硬质胶管等。;2005年产量占到合成橡胶产量的23％; 1,2-键合（全同、间同、无规）、1,4-键合（顺式、反式），含量和分布通过选择不同的催化体系加以控制，聚丁二烯橡胶是由上述几种结构组成的无规共聚物。 如镍系高顺式BR（也称顺丁橡胶）中1,4-顺式结构97%， 1,4-反式结构1%， 1,2-结构2% BR的Tg 主要取决于分子中乙烯基的含量：含量为10%，Tg为-95，含量为95%，Tg 为-15；随着乙烯基含量增大，BR耐磨性、弹性、耐寒性变差；乙烯基含量为35~55%时具有最好的综合性能 顺丁橡胶分子链柔顺; 优异的弹性和耐低温性能：顺丁橡胶是通用橡胶中弹性和耐寒性最好的 优异的耐磨性能：与路面的摩擦系数小，耐磨性能优于NR和SBR，特别适于轮胎、鞋底、鞋后跟的制备 填充性好，对炭黑的浸润能力强，使其较好的分散，有利于降低成本。 吸水性低于NR和SBR，可用于制造绝缘电线 模腔内流动性好，制造中缺胶现象少; 拉伸强度和撕裂强度低，不耐刺扎和切割； 抗湿滑性能差，在车速高、路面平滑、湿路面上使用时，轮胎易打滑； 加工性能和粘合性能较差，易脱辊。;1984年，德国Nordsiek提出集成橡胶概念； 同年，德国Nüls公司采用St、异戊二烯（Ip）、丁二烯（Bd）作为单体合成出了集成橡胶（SIBR）； 1990年，美国Goodrear橡胶轮胎公司将SIBR产业化。;（1）集成橡胶的结构;（2）集成橡胶的性能;异丁烯和少量异戊二烯（0.5~3%）的共聚物； 1943年，实现通用丁基橡胶的工业化（阳离子聚合）； 1960、1971年先后实现氯化IIR和溴化IIR的工业化;（2）丁基橡胶的结构 ;气密性非常好，透气性是SBR的1/8，NR的1/20，BR的1/30，适合制作气密性产品，如内胎、球胆、瓶塞等； 与乙丙橡胶同属非极性饱和橡胶，具有很好的耐热性、耐老化性、化学稳定性和绝缘性； 水渗透率极低，耐水性优良，在常温下的吸水速率比其他橡胶低10~15倍； 丁基橡胶硫化速度慢，需要高温或长时间硫化； 与其他橡胶的相容性较差，仅能与乙丙橡胶、聚乙烯并用。;以乙烯、丙烯为原料，采用钒或钛的氯化物与烷基铝催化剂共聚而成； 乙丙橡胶的增长速度是合成橡胶里最快的； 主要生产方法为悬浮法和溶液法。; 二元乙丙橡胶不能用硫化； 三元乙丙橡胶主链为饱和结构，侧链带不饱和基团（1~2mol%），三元体系保持二元乙丙橡胶的各种优良特性，且可硫黄硫化； 常用乙丙橡胶为无定形橡胶，在较宽温度范围内保持良好的柔性和弹性； 乙烯含量在60%左右，综合性能最好。;优异耐热性、耐老???性，120℃可长期使用； 耐化学腐蚀性能好，对各种极性药品、酸、碱均有较强的抗耐性； 良好的弹性和低温性能，在通用橡胶中仅次于天然橡胶和顺丁橡胶； 耐水性优异，在通用合成橡胶中是最好的； 在所有橡胶中，密度最低，具有高填充性； 缺点:采用硫黄体系硫化速度慢，难与不饱和橡胶并用，耐燃性、耐油性、气密性、粘结性较差。;以2-氯-1,3-丁二烯为原料，采用自由基乳液聚合而成 以反式1，4-加成为主，占88~92% 反式结构易于结晶，结晶能力大于NR、顺丁和丁基橡胶 硫化和氧化反应活性均比NR、SBR、丁腈和顺丁橡胶低，耐老化性能比一般不饱和橡胶好得多。;（2）分类：;所有合成橡胶中密度最大的（1.23~1.25）； 氯原子存在——极性橡胶； 良好结晶能力——良好的力学性能，自增强橡胶； 优异耐燃性能和粘结性能； 耐氧化性能仅次于乙丙和丁基橡胶，耐油性仅次于丁腈橡胶；