丁基橡胶的结构
合成橡胶分类
合成橡胶分类默认分类橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。
天然橡胶主要来源于三叶橡胶树，当这种橡胶树的表皮被割开时，就会流出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。
合成橡胶是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（单体）可以合成出不同种类的橡胶。
合成橡胶的分类:一、丁苯橡胶SBR丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯经共聚合制得的橡胶。
英文缩写是SBR。
是产量最大的通用合成橡胶，有乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶。
世界丁苯橡胶生产能力中约87%使用乳液聚合法，通常所说的丁苯橡胶主要是指乳聚丁苯橡胶。
乳聚丁苯橡胶又包括高温乳液聚合的热丁苯与低温乳液聚合的冷丁苯。
前者于1942年工业化，目前仍有少量生产，主要用于水泥、粘合剂、口香糖、以及某些织物包覆与模塑制品及机械制品。
通常所说的丁苯橡胶主要是指低温乳液聚合法生产的丁苯橡胶，1947年工业化，它有较高的耐磨性和很高的抗张强度，良好的加工性能，以及其它综合性能，是目前产量最大、用途最广的合成橡胶品种。
溶聚丁苯橡胶（SSBR）是丁二烯与苯乙烯在烃类溶剂中，在丁基锂催化剂存在下聚合制得。
80年代后期生产的第二代溶聚丁苯橡胶滚动阻力优于乳聚丁苯橡胶和天然橡胶，抗湿滑性优于顺丁橡胶，耐磨性也好，可以满足轮胎高速、安全、节能、舒适的要求，用其制造轮胎比乳聚丁苯橡胶节油3%~5%。
丁苯生胶是浅黄褐色弹性固体，密度随苯乙烯含量的增加而变大，耐油性差，但介电性能较好；生胶抗拉强度只有20-35千克力/厘米2，加入炭黑补强后，抗拉强度可达250-280千克力/厘米2；其黏合性﹑弹性和形变发热量均不如天然橡胶，但耐磨性﹑耐自然老化性﹑耐水性﹑气密性等却优于天然橡胶，因此是一种综合性能较好的橡胶。
丁苯橡胶是橡胶工业的骨干产品，它是合成橡胶第一大品种，综合性能良好，价格低，在多数场合可代替天然橡胶使用，主要用于轮胎工业，汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。
二、顺丁橡胶\\聚丁二烯橡胶（BR）丁二烯在聚合时由于条件不同可产生不同类型的聚合物。
丁 基 橡 胶
一般品种 丁基橡胶 卤化品种
氯化丁基橡胶（提高硫化速度及与不饱和橡胶的相容性， 改善自粘性和互粘性）
• 二．丁基橡胶的结构
CH3 结构式 C CH3 CH2 x CH2
CH3 C CH CH2
CH3 C CH3 CH2 y
• 结构式：分子主链周围有密集的侧甲基，且有不饱和双键 结构式： 位于主链上，对稳定性影响较大。引入的异戊二烯便于交 联，其数量相当于主链上每100个碳原子才有一个双键 （单个存在），可以近似地看作饱和橡胶。但因双键的位 置与EPDM中双键的位置不同，对性能的影响较大。 • 聚集态 聚集态：丁基橡胶是能结晶的自补强橡胶，低温下不结晶， 高拉伸下才结晶，Tm=45℃，Tg=-65℃。未补强橡胶的 强度可以达到14~21MPa，为了提高耐磨及抗撕裂性能， 仍需补强。
六．丁基橡胶的应用 丁基橡胶主要用于轮胎工业，特别适 用于作内胎、胶囊、气密层及胶管、防水 卷材、耐腐蚀制品、电气制品、耐热输送 带（高不饱和度）等。
一．丁基橡胶的制造与分类 丁基橡胶以异丁烯与异戊二烯为单体，以一卤甲烷为溶剂， 通过阳离子聚合得到。通常按照异戊二烯的含量即不饱和度及 是否卤化来分类：
不饱和度：0.6~1.0% 1.1~1.5% 1.6~2.0% 2.1~2.5% 2.6~3.3% 氯化丁基橡胶 溴化丁基橡胶 (mol) (mol) (mol) (mol) (mol)
三．丁基橡胶的性能 1．与乙丙胶类似的性能：优良的化学稳定性、耐 ．与乙丙胶类似的性能：优良的化学稳定性、 水性、高绝缘性、耐酸碱、耐腐蚀。 水性、高绝缘性、耐酸碱、耐腐蚀。 2．气密性非常好：用作内胎 ．气密性非常好： 3．弹性低、阻尼性能优越： ．弹性低、阻尼性能优越： 它在很宽的温度和频率范围内可以保持tanδ≥0.5。 良好的减震性能特别适用于缓冲性能要求高的发 动机座和减震器。
氯化丁基橡胶结构式
氯化丁基橡胶结构式氯化丁基橡胶是一种常见的合成橡胶，其结构式为(-CH2-CHCl-)-。
它由丁基橡胶经过氯化反应得到，具有许多独特的性质和广泛的应用范围。
氯化丁基橡胶的特点首先在于其化学结构。
它通过在丁基橡胶的丁基部分引入氯原子，使其具备更多的化学反应活性。
这使得氯化丁基橡胶在与其他化合物发生反应时更加容易形成化学键，从而在应用中发挥更大的作用。
其次，氯化丁基橡胶具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
由于氯化丁基橡胶分子中引入了氯原子，使其具备较高的热稳定性和耐腐蚀性，可以在高温和腐蚀性环境下保持稳定的性能。
因此，氯化丁基橡胶常被用于制造耐高温橡胶制品和耐腐蚀密封件。
此外，氯化丁基橡胶还具有良好的可加工性和机械性能。
与天然橡胶相比，氯化丁基橡胶的可加工性更强，可以通过热压成型、挤出和注塑等工艺制备各种形状的橡胶制品。
同时，它的机械性能也较好，具有较高的弹性模量和抗拉强度，可以满足不同应用领域对材料性能的要求。
在实际应用中，氯化丁基橡胶有着广泛的应用领域。
首先，它常被用于制造橡胶密封件和橡胶管道，用于耐高温和耐腐蚀的工业设备和管道系统中。
其次，由于其良好的可加工性和机械性能，氯化丁基橡胶也被广泛应用于汽车零部件、电气设备和建筑材料等领域。
此外，氯化丁基橡胶还是一种优良的胶粘剂原料，可以用于制造各类胶带、胶水和密封胶等。
然而，在使用氯化丁基橡胶时，也要注意一些问题。
首先，由于其分子中含有氯原子，氯化丁基橡胶在长时间暴露于紫外线下容易发生老化，降低其使用寿命。
其次，由于氯化丁基橡胶在加工过程中需要使用较高温度，特别是在制备橡胶制品时，需要注意避免过高的加热和过长的保温时间，以免影响其性能。
综上所述，氯化丁基橡胶是一种具有独特性质和广泛应用领域的合成橡胶。
它具备良好的耐热性、耐腐蚀性、可加工性和机械性能，在高温和腐蚀性环境下能够保持稳定的性能。
同时，在实际应用中要注意其老化和加工过程中的注意事项。
相信随着科学技术的发展，氯化丁基橡胶将在更多领域发挥其重要作用，为人们的生活带来更多的便利和安全。
常用橡胶的技术性能指标参数
常用橡胶的技术性能指标参数本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March常用橡胶的技术性能指标参数本文介绍了天然橡胶（NR）异戊橡胶（IR）丁苯橡胶（SBR）顺丁橡胶（BR）氯丁橡胶（CR）丁基橡胶（IIR）丁腈橡胶（NBR）乙丙橡胶（EPR）橡胶品种（简写符号）化学组成性能特点主要用途1．天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。
弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。
缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。
使用温度范围：约－60℃～＋80℃。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。
特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2．丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成鸾海涮氐闶悄湍バ浴⒛屠匣湍腿刃猿烊幌鸾海实匾步咸烊幌鸾壕取Ｈ钡闶牵旱越系停骨印⒖顾毫研阅芙喜睿患庸ば阅懿睿乇鹗亲哉承圆睢⑸呵慷鹊汀Ｊ褂梦露确段В涸迹?0℃～＋100℃。
主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3．顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。
缺点是强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。
使用温度范围：约－60℃～＋100℃。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
4．异戊橡胶（IR）是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。
材料导论-高分子期末复习材料
4.氯乙烯, 4.氯乙烯,苯乙烯的聚合物名称分别是 聚氯乙烯 氯乙烯 PVC),聚苯乙烯. ),聚苯乙烯 (PVC),聚苯乙烯. 5.给出聚合度的定义; 5.给出聚合度的定义;如何计算一个已知聚合度的 给出聚合度的定义 聚合物的分子量? 聚合物的分子量? 聚合物分子链中连续出现的重复单元( 聚合物分子链中连续出现的重复单元(或称 链节)的次数. 链节)的次数.聚合度是衡量高分子大小的一个指 标. 聚合度两种表示法: 聚合度两种表示法: 以大分子链中的结构单元数目表示, 以大分子链中的结构单元数目表示,记作 x n 以大分子链中的重复单元数目表示, 以大分子链中的重复单元数目表示,记作 DP
5.合成橡胶的分类 5.合成橡胶的分类 合 成 橡 胶 通用合成橡胶
按其性 能和用 途
特种合成橡胶
6.天然橡胶的主要成分是( 6.天然橡胶的主要成分是(从自然界含胶植物中 天然橡胶的主要成分是 制取的一种高弹性物质) 制取的一种高弹性物质) 综合性能最好的橡胶是(聚异戊二烯( 综合性能最好的橡胶是(聚异戊二烯(天然橡 CH3 胶))
4.写出自由基聚合的主要步骤及聚合特点 4.写出自由基聚合的主要步骤及聚合特点 自由基聚合: 自由基聚合:链引发 链增长 链终止 (1)链引发 慢 单体自由基 (2)链增长 快 活性高分子链 (3)链终止 速 稳定大分子 自由基聚合反应的特征: 自由基聚合反应的特征: 1.可明显区分出引发 增长,终止, 可明显区分出引发, 1.可明显区分出引发,增长,终止,转移等基元反 慢引发,快增长,速终止. 应.慢引发,快增长,速终止. 2.大分子瞬时形成 聚合物的聚合度无大的变化. 大分子瞬时形成, 2.大分子瞬时形成,聚合物的聚合度无大的变化. 3.聚合过程中 单体浓度逐步降低, 聚合过程中, 3.聚合过程中,单体浓度逐步降低,聚合物转化率 逐步增大. 逐步增大.
注射液用卤化丁基橡胶塞外观及其尺寸
中国医药包装协会标准YBX-xxxx-xxxx注射液用卤化丁基橡胶塞外观及尺寸（征求意见稿）200x-xx-xx发布200x-xx-xx实施中国医药包装协会发布前言本标准由中国医药包装协会提出本标准由XXXXXXXXXXXXXXX公司起草本标准起草人:XXX本标准由中国医药包装协会负责解释本标准于200x年xx月xx日首次发布注射液用卤化丁基橡胶塞外观及尺寸1 范围本标准规定了注射液用卤化丁基橡胶胶塞的胶塞结构、规格尺寸及公差、检测方法、检验规则。
本标准适用于以氯化丁基橡胶或溴化丁基橡胶为主要原料制造的一次性使用的输液胶塞（以下简称“胶塞”）。
本标准是对YBB00042005注射液用卤化丁基橡胶塞标准的完善，作为质量验证应同时使用。
2 规范性引用文件下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版不适于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适于本标准。
GB/T2828.1-2003 逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）ISO 8536-2 医用输液器具第二部分：输液瓶塞YBB00012004 低硼硅玻璃输液瓶YBB00042005 注射液用卤化丁基橡胶塞3 胶塞结构及尺寸3.1 结构如下图所示。
图1：26B系列胶塞结构示意图图2：28B胶塞结构示意图图3：32A系列胶塞结构示意图3.2 尺寸及公差应符合表1的规定。
注：规格尺寸可按用户要求设计生产，但胶塞塞颈不应小于26B系列规格4 外观质量4.1胶塞的外观应符合下列规定：a.与药液接触表面及穿刺圈内不许有污点、杂质；b.表面不许有可移动污点、杂质；c.表面不应有气泡、裂纹；d.表面不应有缺胶、粗糙；e.表面不应有胶丝、胶屑、海绵状、毛边；f.不应有模具造成的明显痕迹；g.表面的色泽应均匀。
5.2 通用橡胶-IIR-CR-EPDM-NBR解析
Cl CH2 C CH CH2 n
共扼结构改变了C=C双键的电子云分布状 态，使反应活性降低。
CR不能用硫磺进 行硫化。 CR 的耐热和耐老化性 比一般不饱和橡胶好 得 多 ， 但 低 于 IIR 和 EPM、EPDM。
3. 聚氯丁二烯的分子异构化结构 分子结构中有反式1,4、顺式1,4和1,2和 3，4结构。
CH2 C Cl C CH2
n
H
CH2 C Cl C
CH2 H
n
88％～92％的反1,4结构
Cl CH2 CH2 C CH n
7％～12％的顺1,4结构
CH Cl
1～5％
CH2
n
1,2加成结构
C CH2 3,4加ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
高反1,4结构——结晶性不饱和极性橡胶， 结晶的能力高于NR、BR、IIR（Cl增大了 分子间作用力）。 1 ， 2 结构中的叔烯丙基氯是可进行交联 反应的活性点——金属氧化物交联（ZnO 和MgO）。
通用丁基橡胶（不饱和 度0.1～3.3％mol）
丁基橡胶（IIR）
氯化丁基 （CIIR） 卤化丁基 溴化丁基 （BIIR）
2.4.2 IIR的结构性能特点（重点）
耐热性高——可长期在120oC
1. IIR 橡 胶 在 主 链上含有少量的 异戊二烯 —— 通 常 100 个 碳 原 子 才有一个双键。 饱和度很高。
使用。
优点
耐气候性优良 耐 O3 性优良 —— 是通用橡 胶的10倍以上。
缺点——交联速度慢。
2. 聚异丁烯段规整、对称性高——结晶性橡胶。 也具有拉伸诱导结晶的现象，纯胶强度高（14～ 21MPa）。
3. 异丁烯主链上多而密集的侧甲基，填补 了分子链间的孔隙——IIR耐透气性和耐 透水性优异。 4.异丁烯主链上多而密集的侧甲基，导致 分子链在相对运动时，内摩擦大、内耗 高——适合用于阻尼减震材料。 5. IIR的自黏性和互黏性差，与其它通用 橡胶相容性低——通过卤化的方法提高 黏结性（卤素含量1～2％）。
丁基橡胶硫化胶囊树脂硫化体系
ExxonTM 丁基橡胶硫化胶囊树脂硫化体系 — 参考号 B1211-750C50
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图3
White
等提出的支化结构
I
5 minor
硫化胶囊混炼胶中使用的丁基橡胶的交联度取决于活性烷基酚醛树脂（辛 基苯酚甲醛树脂）中苯酚羟甲基基团的反应活性。丁基橡胶的不饱和度低，要求 通过添加含卤素的物质如 SnCl2 等或含卤素的弹性体如聚氯丁二烯（表 I）等来 实现树脂硫化的活化。如果羟甲基的部分羟基被溴原子取代，则树脂硫化体系 就会具有更高的反应活性，不需要再使用活化剂。常用的商业树脂的一个例子 是溴化烷基苯酚甲醛树脂。
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前言
轮胎硫化胶囊是以通常含聚-羟甲基苯酚树脂硫化体系和丁基橡胶经特殊配 方制成的圆柱形胶袋。这种可折叠式胶囊安装在轮胎硫化机的低位，是硫化机和 模具组装的一部分。未硫化的生胎置于下模位于胶囊上方。当模具闭合时，压缩 蒸汽、空气、热水或惰性气体（氮）将按次序（预先编程）进入胶囊内，以提供 用于轮胎成形和硫化过程的内热和压力。
图5 硫化树脂与弹性体主链上
碳 — 碳双键的反应
溴化辛基苯酚甲醛树脂的结构与图 4 中的结构类似，但其溴原子取代了末端羟 基，结构中溴的重量百分比通常在 3.5 到 4.0 之间。使用溴会加速硫化，但
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考虑到胶囊要在多次总 结如下：
1. 均匀的、混炼充分的混炼胶以便加工（密炼、挤出和充模流动）。 2. 高度耐热老化性。 3. 能够抵抗因接触饱和蒸汽、高压热水或惰性气体而导致的降解。 4. 优异的曲挠性和抗热撕裂性。 5. 低拉伸和压缩永久变形，同时保持高拉伸性能。 6. 对空气、惰性气体和水汽的不渗透性。
各种橡胶
10
Polymer Materials
二、 聚丁二烯橡胶 （BR）
我国顺丁橡胶的生产能力占合成橡胶总生产能力的45%，目前国内 ， 我国顺丁橡胶的生产能力占合成橡胶总生产能力的 有生产企业7家 分别是燕化、齐鲁石化、高桥、锦州、大庆、岳阳、 有生产企业 家，分别是燕化、齐鲁石化、高桥、锦州、大庆、岳阳、 独山子，均采用国产技术。 独山子，均采用国产技术。
决定于分子中所含的乙烯基的量。 （2）聚丁二烯橡胶的玻璃化温度 决定于分子中所含的乙烯基的量。 ）聚丁二烯橡胶的玻璃化温度Tg决定于分子中所含的乙烯基的量 顺式： 结构的Tg= -15℃，随1,2-结构含量的增大， 结构含量的增大， 顺式： Tg=-105℃，1，2结构的 ℃ ， 结构的 ℃ 结构含量的增大 分 子 链 柔 性 下 降 ， Tg 升 高 。 Tg=91V-106 ， 如 V=35% 时 ， 实 测 Tg=70℃，计算值为 ℃。 ℃ 计算值为74℃
一般品种
乳聚SBR
低温乳聚
产 品 种 类
特殊品种：液体SBR、羧基SBR、高苯乙烯SBR、粉末SBR、热塑性SBR等 锂系溶聚SBR ：无规共聚、嵌段共聚SBR 醇烯溶聚SBR 溶聚SBR 高反式1,4-SBR 锡偶联溶聚SBR
5
Polymer Materials
SBR） 一、丁 苯 橡 胶（SBR）
8
Polymer Materials
SBR） 一、丁 苯 橡 胶（SBR）
4. 配合与加工
硫化剂： 中少(双键量少 配合：必要成分—硫化剂 硫黄用量比NR中少 双键量少) 配合：必要成分 硫化剂：硫黄用量比 中少 双键量少 促进剂：促进剂用量比 中多 硫化速度慢) 中多(硫化速度慢 促进剂：促进剂用量比NR中多 硫化速度慢 补强剂：主要是炭黑 非自补强性 非自补强性) 补强剂：主要是炭黑(非自补强性 增粘剂：本身粘性差，用烷基酚醛树脂，古马隆树脂增粘,一般成 增粘剂：本身粘性差，用烷基酚醛树脂，古马隆树脂增粘 一般成 防老剂， 分—防老剂，软化剂 防老剂 加工： 加工： 塑炼性------软丁苯（门尼粘度在 软丁苯（ 之间） 塑炼性 软丁苯 门尼粘度在40~60之间）一般不需要塑炼； 之间 一般不需要塑炼； 混炼性——SBR对炭黑湿润性差，混炼生热高，开炼机应控温在 对炭黑湿润性差， 混炼性 对炭黑湿润性差 混炼生热高，开炼机应控温在40~50℃之 ℃ 间且包冷辊。密炼机混炼时间不宜过长，温度不能太高，排胶温度应低于130℃ 间且包冷辊。密炼机混炼时间不宜过长，温度不能太高，排胶温度应低于 ℃ 压延、压出性—压延 压出收缩率高，表面不光滑，并用部分NR可以善 压延、 可以善。 压延、压出性 压延、压出收缩率高，表面不光滑，并用部分 可以善。 成型性——格林强度低，自粘性差，可与 并用或采用增粘剂改善。 格林强度低， 并用或采用增粘剂改善。 成型性 格林强度低 自粘性差，可与NR并用或采用增粘剂改善 硫化性——硫化速度慢，操作安全性好 硫化速度慢， 硫化性 硫化速度慢
乙丙橡胶(EPM, EPDM)解读
四、乙丙橡胶(EPR)的应用
EPDM in position, with edge trims fitted and bags of ballast waiting to secure the membrane against wind
四、乙丙橡胶(EPR)的应用
E型（ENB—EPDM），第速快,效率高,D型硫速慢；
S8 ：
E型——亚乙基降冰片烯
CH
CH2
D型（DCPD—EPDM），第三单体为双环戊二烯：
D 型价格较便宜； ROOR：D型硫速最快，E型次之；
D型——双环戊二烯
H型-EPDM 结构式，第三单体为1 , 4- 已二烯
H型—1，4-己二烯
CH2
CH
CH2
CH
CH
CH3
对EPDM，侧基仅有1%~2%（mol）的 不饱和第三单体
CH2
CH2
x
CH2 CH CH3
y
乙烯含量在60mol ％左右时，乙丙橡 胶的加工性能和硫 化胶的物理机械性 能均较好。
因此，EPR的性能直接受乙烯、丙烯组成比的影响。
一般丙烯含量在30-40%（mol）时是较好的弹性体
乙丙橡胶的耐老化性能在通用橡胶中是最好的， 在130℃下可以长期使用，在150℃或再高的温度 下可以间断或短期使用。且EPM优于EPDM。 ③优秀的耐天候性： 乙丙胶的耐天候(光、热、风、雨、臭氧、氧）性在 通用橡胶中是最好的，作屋面防水卷材使用, 寿命可以达到25年以上。
硫化性能：EPM不能用硫黄硫化，EPDM多用EV、过氧化 物硫化
三、乙丙橡胶(EPR)的结构与性能
1. 物理性质：
轮胎卤化丁基橡胶气密层加工指南
目录
页码
简介.......................................................................................................................................................... 4 卤化丁基橡胶含量和轮胎性能...................................................................................................................5
商业上，丁基弹性体衍生物的氯化丁基橡胶（CIIR）和溴化丁基橡胶（BIIR）尤其显得重要。 在图 1 中展示了在溴化丁基橡胶中所存在的几种含溴基团的结构 2，3。大多数异戊二烯基单元在反 式结构中。II 号结构是溴化丁基橡胶中的主要结构，占 50％－60％，其次是 I 号结构占 30％－40 ％。III 号结构占大约 5％－15％ IV 号结构通常仅仅占 1％－3％。
图 1 溴化丁基橡胶内异戊二烯基单元的结构
CH3 CH2 C CH CH2
轮胎卤化丁基橡胶气密层加工指南
摘要 在轮胎中使用卤化丁基橡胶气密层，能显著改善轮胎保气性，进而会提高轮胎的耐久性能。在 气密层中使用较高含量的卤化丁基橡胶的轮胎往往表现出较好的耐久性能。卤化丁基弹性体例如氯 化丁基橡胶和溴化丁基橡胶，代表了在加工该材料时需要特殊方法和预防措施的特种用途弹性体。 这些预防措施包括比较低的密炼机排胶温度、特殊的压延和挤出条件，并且小心避免轮胎硫化后在 气密层内形成气泡。与含有通用弹性体例如天然橡胶、聚丁二烯橡胶和丁苯橡胶相比，卤化丁基橡 胶气密层胶料对收缩更敏感。不良的加工条件还可能导致轮胎气密层部件粘性和附着性的劣化。 本文提供混炼和加工卤化丁基混炼胶的信息，以用于生产轮胎气密层。此外还提供一些基本原 理，这些基本原理是关于如何防止形成气密层气泡、保持合适的部件粘性以便轮胎成型及达到混炼 胶的机械性能。
16种橡胶的化学组成、性能特点及主要用途
16种橡胶的化学组成、性能特点及主要用途1、天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。
弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。
缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，抵抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。
使用温度范围：约－60℃~＋80℃。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。
特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2、丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶，其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天然橡胶均匀。
缺点是：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度低。
使用温度范围：约－50℃~＋100℃。
主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3、顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。
缺点是强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。
使用温度范围：约－60℃~＋100℃。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
4、异戊橡胶（IR）是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。
它具有天然橡胶的大部分优点，耐老化由于天然橡胶，弹性和强力比天然橡胶稍低，加工性能差，成本较高。
使用温度范围：约－50℃~＋100℃可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。
5、氯丁橡胶（CR）是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。
这种橡胶分子中含有氯原子，所以与其他通用橡胶相比：它具有优良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，着火后能自熄，耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点；其物理机械性能也比天然橡胶好，故可用作通用橡胶，也可用作特种橡胶。
橡胶的种类、性能和用途之令狐文艳创作
橡胶品种的化学组成、性能特点和主要用途令狐文艳橡胶品种（简写符号）化学组成性能特点主要用途1、天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。
弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。
缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。
使用温度范围：约－60℃~＋80℃。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。
特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2、丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶，其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天然橡胶均匀。
缺点是：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度低。
使用温度范围：约－50℃~＋100℃。
主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3、顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。
缺点是强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。
使用温度范围：约－60℃~＋100℃。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
4、异戊橡胶（IR）是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。
它具有天然橡胶的大部分优点，耐老化由于天然橡胶，弹性和强力比天然橡胶稍低，加工性能差，成本较高。
使用温度范围：约－50℃~＋100℃可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。
5、氯丁橡胶（CR）是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。
丁基橡胶的硫化配方
丁基橡胶的硫化配方简介丁基橡胶是一种重要的合成橡胶，具有优良的耐热性、耐油性和耐臭氧性。
为了进一步改善其性能，常常需要经过硫化处理。
硫化是一种在存在硫化剂的条件下，通过交联反应使橡胶分子链产生交联结构，从而增强其物理性能的过程。
本文将介绍丁基橡胶硫化配方的主要组成和硫化反应的工艺条件。
丁基橡胶硫化配方的主要组成丁基橡胶的硫化配方主要包括橡胶基料、硫化剂、促进剂、活性剂、填料和增塑剂等。
1. 橡胶基料橡胶基料是硫化配方的主体，其性能将直接影响到硫化后橡胶的性能。
在丁基橡胶硫化配方中，一般选择高品质的聚合丁苯橡胶作为橡胶基料。
这种橡胶具有良好的物理性能和热稳定性。
2. 硫化剂硫化剂是硫化反应中的关键组分，它能够引发橡胶分子链的交联反应。
常用的硫化剂有硫磺、过氧化物和有机硫化物等。
在丁基橡胶硫化配方中，常常使用硫磺作为主要硫化剂。
3. 促进剂促进剂用于加速硫化反应的进行，提高硫化速度和效果。
常用的促进剂有聚合二硫化物、硫醇类化合物等。
在丁基橡胶硫化配方中，常选用2-巯基-4-甲基-6-异丁基吡啶（MBT）作为促进剂。
4. 活性剂活性剂用于调节硫化反应的速度和活性。
常用的活性剂有金属氧化物和有机酸类化合物等。
在丁基橡胶硫化配方中，常常使用氧化锌作为活性剂。
5. 填料填料用于增加橡胶硫化体系的体积，改善其物理力学性能和加工性能。
常用的填料有炭黑、颜料和无机粉末等。
在丁基橡胶硫化配方中，常常使用炭黑作为填料。
6. 增塑剂增塑剂用于调节橡胶硫化体系的成型性能和柔软度。
常用的增塑剂有石蜡和热塑性弹性体等。
在丁基橡胶硫化配方中，常选用石蜡作为增塑剂。
硫化反应的工艺条件硫化反应是在一定的温度、时间和压力条件下进行的。
不同的硫化体系对应不同的工艺条件。
在丁基橡胶硫化配方中，一般采用硫磺作为主要硫化剂，可以在常温下进行硫化反应。
工艺条件如下：1. 温度丁基橡胶硫化一般在100-150摄氏度的温度范围内进行。
过高的温度会导致硫化反应过快或橡胶热分解，而过低的温度则会延缓反应速度。
合成橡胶化学式
合成橡胶化学式合成橡胶化学式N2O、 R1（分子式为： C6H5O2、 C8H7O2）。
按结构可分为异戊二烯系、顺丁橡胶系、丁基橡胶系三类；按硫化方式可分为非硫化橡胶、半硫化橡胶；按合成原料可分为天然橡胶、合成橡胶两大类。
1．丁基橡胶：由丁二烯和丙烯腈共聚而成，又称白色合成橡胶。
聚丁二烯系合成橡胶（通称为橡胶）。
无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐磨性，耐油性和一定的化学稳定性，可耐较高的温度。
但不耐强酸强碱，抗氧化性差。
主要用于制造耐油橡胶制品，如胶鞋、胶布、海底电缆防护套等。
2．天然橡胶：由橡胶树采下来的胶乳经凝固、干燥和加工后制得。
淡黄色或褐色固体，表面光滑，有弹性。
具有较好的化学稳定性和耐磨性。
但强度低，易老化，吸水性大，易溶于二氯乙烯、氯仿等溶剂，易燃烧，发烟量大。
主要用于制造耐磨橡胶制品、胶管、胶带及汽车、拖拉机的零部件。
聚丙烯是当今世界上深受欢迎的通用型热塑性弹性体。
它具有很高的抗拉强度、弹性、耐磨性和尺寸稳定性。
与天然橡胶相比，它具有更好的耐寒性、耐臭氧性和耐候性，并且其在结构上具有可设计性和可调整性。
聚丙烯生产过程无废水产生，几乎所有产品都能回收利用。
因此，聚丙烯是一种环境友好材料。
R、 R1和H2——丙烯腈---丙烯酸丁酯。
R1——丁二烯与丙烯腈的共聚物。
H2——丙烯腈-苯乙烯共聚物。
聚丙烯合成橡胶制品广泛应用于日常生活和国民经济各部门。
它的用途遍及农业、建筑、轻工、汽车、石油化工、冶金、电力、纺织、国防、医药、食品、交通运输等各个领域。
合成橡胶是指用合成方法生产的具有可塑性和弹性的高分子材料。
天然橡胶和合成橡胶是生产轮胎和其他橡胶制品的主要原料。
合成橡胶种类繁多，性能各异，用途不同，加工方法也不一样。
合成橡胶除了具有天然橡胶的特点和用途外，还有如下特点：耐高温、耐油、耐酸碱、耐溶剂、难燃、耐磨、耐撕裂、气密性和抗辐射性能好。
合成橡胶以丁苯橡胶和顺丁橡胶产量最大，乙丙橡胶产量居第二位，异戊橡胶产量近年来有较快增长，热塑性弹性体则以聚氯乙烯、聚丙烯和聚乙烯产量较大。
丁基橡胶空气渗透率
丁基橡胶空气渗透率丁基橡胶空气渗透率（一）丁基橡胶的定义及用途丁基橡胶是一种合成橡胶，以异戊二烯与丁二烯为主要原料制成，具有优异的弹性、耐磨性和耐老化性能。
丁基橡胶广泛应用于汽车、电子、医疗器械等多个领域，成为现代工业中不可或缺的材料。
（二）空气渗透率的概念和影响因素空气渗透率是指材料内部空气分子通过材料表面或孔隙进入外部环境的速率。
在实际应用中，丁基橡胶的空气渗透率是一个重要的性能指标，它直接影响材料的密封性能和使用寿命。
空气渗透率的大小取决于多种因素，包括材料的结构特性、温度、压力等。
具体来说，丁基橡胶的分子结构和交联度、杂质含量、厚度、孔隙率以及表面处理等都会对其空气渗透率产生影响。
（三）测定丁基橡胶空气渗透率的方法测定丁基橡胶空气渗透率的方法主要有以下几种：密闭室法、移液杯法、压力变化法以及气体扩散法。
其中，密闭室法是最常用的方法，它通过在一个密闭容器中放置被测样品，并测量容器内外空气压力差来确定空气渗透率。
（四）改善丁基橡胶空气渗透率的措施为了提高丁基橡胶的密封性能，减少空气渗透率，可以采取以下措施：1. 优化材料结构：改变丁基橡胶的分子结构、交联度和孔隙率，以增加材料对空气的阻隔能力。
2. 表面处理：通过表面处理方法，如喷涂、涂覆等，形成一层紧密的保护层，阻止空气进入材料内部。
3. 添加特殊添加剂：通过添加特殊的填料或添加剂，如纳米材料、硅烷偶联剂等，改善丁基橡胶的结构和性能，提高其密封性能。
（五）丁基橡胶空气渗透率的应用改善丁基橡胶的空气渗透率将为其在多个领域的应用带来更广阔的空间。
例如，在汽车行业中，优异的密封性能可以有效降低车内噪音和震动，提高车辆的舒适性和安全性；而在电子行业中，减少空气渗透率有助于保护电子设备免受灰尘、湿气等外界环境的干扰，延长设备的使用寿命。
总结起来，丁基橡胶空气渗透率是与其材料性能密切相关的重要指标，其影响因素众多且复杂，因此，在实际应用中需要综合考虑多方面的因素，并进行合理的改善措施，以满足不同领域的需求，促进丁基橡胶在各行业的广泛应用。
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单体：异丁烯及异戊二烯；
溶剂：氯甲烷 催化剂：三氯化铝。
9．2．2丁基橡胶合成的生产配方及工艺条件
9．2．3 丁基橡胶聚合反应的特点
（1）在氯代烃类强极性溶剂中，异丁烯和异戊二烯 的聚合反应是一种沉淀聚合反应。 （2）体系粘度低，聚合热可以很方便地移出，且便 于聚合物物料的强制循环和输送。
（3）聚合物具有较为理想的分子量和分子量分布。
4．催化剂 从图10．13看出：催化剂用量少时，单体转化率低，用量 大．转化率高。 工业生产中引发剂一般为单体的0．02％一0．05％。
9．2．5 生产控制因索 1．杂质 按照其作用原理，杂质可以分为给电子体和烯烃两类。 当给电子体杂质含量极少时，与AlCl3生成的络合物可以离解 成为活性催化剂；但是，若杂质与AlCl3反应生成物活性不高， 会导致转化率降低。 烯烃类杂质在聚合过程中的影响，正丁烯的存在可以加剧链 转移反应，使分子量降低，而系统内存在二异丁烯时，只有 当催化剂对二异丁烯的比例达到一定的程度之后，聚合才能 开始。
6）橡胶的水淤浆液用泵达到挤出干燥系统，干燥后包 装为成品。
7）闪蒸罐出来的蒸气经活性氧化铝干燥、分馏后送到 进料和催化剂配制系统循环使用。
1．催化剂的配制 配制催化剂时，先把一部分溶液直接加到固体AlCl3的容器中， 调制成含AlCl3 4％－5％的溶液，然后再稀释到1％左右并经冷 至90－95℃后送入聚合反应器。
第三篇 离子型聚合工艺
第九章
9．1 概述
阳离子聚合
9．2 阳离子聚合反应
9．3 丁基橡胶
9．1 概述
突出特点 由于阳离子具有很高的活性，极快的反应速度，同时也对微量 的助催化剂和杂质非常敏感，极易发生各种副反应。
获得高分子量的聚合物的方法？
在高分子合成工业中，阳离子聚合往往采取低固含量的溶液 聚合方法及原料和产物多级冷凝的低温聚合工艺。 特点
9．2．4 丁基橡胶的生产工艺过程
采用不良溶剂的淤浆聚合法
1）将粗异丁烯和氯甲烷分别在脱水塔和精馏塔进行脱 水和精制以后，与异戊二烯在混合槽中按一定的比例混 合。
2）混合液在冷却器里冷至 -100℃，然后送入反应器。 3）同时配制好催化剂溶液并冷却。 4）聚合反应在 -98℃左右进行，几乎瞬时完成。聚合物 在氯甲烷中沉淀形成颗粒状浆液。 5）聚合后的淤浆液从反应器中溢流出来进入盛有热水 的闪蒸罐，在此蒸发氯甲烷和未反应单体。
催化剂的配制可采取常温配制法和低温配制法两种。
低温配制法如图10．2所示。
2．聚合
如图 10．3所示， 保持聚合 温度在— 100℃左右 右。
3．分离后处理 1）聚合物的淤浆溶液被喷到闪蒸塔的热水中，变成颗粒而分散， 溶剂与末反应单体被蒸发出来。 闪蒸时工艺条件为温度：65—75℃，操作压力140一150kPa，胶 液与热水体积比为1：(8—10)，pH约为7—9。为防止橡胶粒子 互相粘接和老化，可加入橡胶量1％的金属硬酯酸盐和0．2％左 右的防老剂。 2） 进一步脱除残留的氯甲烷和单体异丁烯在真空气提塔中进 行。气提塔内装有搅拌器，操作真空度为30kPa，气提温度50— 60℃。 3）闪蒸后的橡胶颗粒经振动筛除去大部分夹带的水后， 4）采取挤压膨胀干燥机或输送式热风箱进行干燥。
2．单体浓度和配料比
单体浓度过高，反应温度升高很快，反应过于激烈难以控制， 容易导致结块，甚至催化剂还未加足量就被迫停止反应。 单体浓度过低时，结冰现象严重，(一氯化碳冰点为— 97．7℃)也不能获得较高的转化率。
聚合物分子量与配料中单体含量的关系如图l0．9所示：
3．聚合温度 随着聚合温度的提高，聚合物的分子量直线下降。
9．2．2 阳离子聚合的催化剂
阳离子聚合常采用的催化剂有以下三种 1．质子酸
2．Lewis酸
3．稳定的有机正离子盐类
9．2．3 阳离子聚合的溶剂 阳离子聚合常使用的溶剂有： 卤代烷 如四氯化碳、氯仿和二氯乙烷、
烃类化合物 如甲苯和己烷及硝基化合物、硝基甲烷 和硝基苯。
9．2．4 阳离子聚合反应的机理
9．2 阳离子聚合反应
9．2．1 阳离子聚合的单体
阳离子聚合要求单体的特性：
单体易于被阳离子引发，并持续增长，不易终止。
单体必须是亲核性的电子给予体。 如（1）双键上带有强供电子取代基的α—烯烃；（2）具有共 轭效应基团的单体，（3）含氧、氮杂原子的不饱和化合物或 环状化合物(甲醛、四氢映喃、乙烯基醚、环戊二烯)等。
生产成本较高由于聚合只限于使用高纯有机溶剂．不能用水等便
宜物质作介质，因而生产成本较高。一般来说，凡是可采用 自由基聚合的单体都不采用离子型聚合来制备聚合物。
变化因素多因为阳离于聚合体系具有动力学链不终止．催化剂
种类多，选择范围广和单体的聚合活性可随催化剂和溶剂变 化等特点，从高分子合成的角度来看，可变化因素多，是一 种具有相当创造潜力、引人注目的聚合方法。
如图10．5所示，来自干燥系统的未反应单体和溶剂进 入精馏分离系统。第一精馏塔塔板数约120块，塔顶蒸 出烯烃含量＜50ppm的氯甲烷。塔底引出的异丁烯、异 戊二烯和残余的氯甲烷被送入约含有30个塔板数的第二 蒸馏塔。从第二蒸馏塔顶部得到含3％一10％异丁烯的 氯甲烷可再作为进料使用，从塔的底部得到异丁烯和异 戊二烯。经过除去高沸点的精制系统，可作原料用。
4．回收
如图10．5所示，来自干燥系统的未反应单体和溶剂进入精 馏分离系统。 工业上的闪蒸气脱水干燥可兼用乙二醇吸收和 固体吸附干燥两种方法。 乙二醇干燥脱水的流程为：在操作压力170一340kPa(表压)、 温度40—50℃下，乙二醇吸收闪蒸气中大部分的水和部分毒 物及少量氯中烷和从塔底排出。解析再生。而塔顶出来的物 料含水量小于50ppm，送往固体吸附干燥塔进一步脱水。固 体吸附干燥塔采用活性氧化铝或沸石、分子筛作为吸附剂。
阳离子聚合反应历程可分为链引发、链增长和链终止等三个步骤。 1．链引发
2．链增长
3．链终止 有很多种反应能够导致正离子聚合反应中生长链的终止。但 是，终止反应是否发生动力学链的终止是一个重要的差别。 (1)动力学链没有终止的反应
9．2 丁基橡胶
9．2．1 生产丁基橡胶的原料、规格 合成丁基橡胶的主要原料：