15.3异戊橡胶
异戊橡胶概述范文
异戊橡胶概述范文异戊橡胶，又称EPDM（Ethylene Propylene Diene Monomer）橡胶，是一种合成橡胶，具有优异的物理和化学性能，被广泛应用于汽车、建筑、电力、家电等领域。
本文将对异戊橡胶的概述进行详细阐述。
首先，异戊橡胶是一种由乙烯、丙烯和二烯单体聚合而成的高分子聚合物。
它具有良好的耐高温、耐寒性能，能在-50℃至150℃的温度范围内保持稳定性能。
同时，异戊橡胶还具有优异的耐化学品腐蚀性能，能够抵御酸、碱、溶剂等多种化学物质的侵蚀。
这些优良的性能使得异戊橡胶在各个领域得到了广泛应用。
其次，异戊橡胶在汽车行业中有着重要的应用。
由于其优异的耐老化性能和耐候性能，它可以用于汽车密封件、导线包覆、悬挂系统等方面。
异戊橡胶制成的密封件能够有效防止水汽和灰尘的进入，提高车辆的密封性能；而在导线包覆方面，异戊橡胶具有良好的电绝缘性能和耐油腐蚀性能，能够有效保护导线不受外界环境的影响。
此外，异戊橡胶还能制成汽车车窗胶条、减震垫等部件，提高车辆的乘坐舒适性和安全性。
异戊橡胶在建筑行业也有着重要的应用。
其优异的耐候性能和抗紫外线性能使得异戊橡胶成为一种理想的建筑材料。
它可以制成防水卷材、屋面薄膜、隔热材料等，用于建筑物的屋面、墙体、地下室等部位的防水和隔热。
由于异戊橡胶具有良好的耐酸碱性能，还可以用于化学实验室、医疗设备等场所的耐腐蚀防护。
此外，异戊橡胶还在电力和家电行业中得到广泛应用。
由于其良好的电绝缘性能和耐高温性能，异戊橡胶可以用于电线电缆的绝缘包覆，保证电力设备的安全可靠；同时，它还可以制成家电设备的密封件、隔音垫等，提高家电设备的性能和耐用性。
总之，异戊橡胶作为一种合成橡胶，具有优异的物理和化学性能，在汽车、建筑、电力、家电等领域发挥着重要作用。
它的耐高温、耐寒、耐化学品腐蚀等特性使其具有广泛的应用前景，为各个行业提供了可靠的材料选择。
随着科学技术的不断发展，相信异戊橡胶在未来会有更广泛的应用领域，为人们的生活带来更多的便利和舒适。
异戊橡胶研究报告
异戊橡胶研究报告总体介绍：异戊橡胶是一种特殊种类的合成橡胶，由于其独特的物理和化学性质，在汽车工业、建筑工业、靴业等领域得到广泛应用。
在本文中，我们将对异戊橡胶的生产过程，其化学和物理性质以及应用进行全面介绍。
生产过程：异戊橡胶的生产过程涉及到若干个步骤，具体来说有以下几个步骤：首先，将苯乙烯、异戊烯等一些烯烃单体和服用剂、助剂进行混合和预处理。
接下来，在加入合成橡胶用活性剂和催化剂的同时，将烯烃单体和上述加入的剂料进行反应。
在反应结束后，通过离心、洗涤和干燥等步骤，获得异戊橡胶的成品。
化学和物理性质：异戊橡胶的化学结构中含有异戊烯等多种单体，因此其结构相对复杂。
其分子量大约在10万至80万之间，分子量越高，其硬度和耐磨性越好。
异戊橡胶是一种无色透明的物质，在室温下为固体，但具有良好的弯曲性。
具有一定的膨胀性，弹性和伸长率等特点。
异戊橡胶的耐腐蚀性能、处理性能和热稳定性能等优于天然橡胶。
应用：异戊橡胶是一种优质的合成橡胶，因此在汽车工业、建筑工业、靴业、化学工业等领域具有广泛的应用前景。
异戊橡胶由于具有一定的强度和耐磨性，在汽车轮胎生产中得到广泛的应用。
此外，在建筑领域，由于其优越的耐候性能和保温效果，被用于制作防水材料以及外墙保温材料等。
在化学工业领域，异戊橡胶代替传统的橡胶材料可以降低成本，提高生产效率。
结论：异戊橡胶具有很强的应用前景和潜力。
它具有一系列优良的性能，在多个行业中得到广泛的应用。
随着科技进步和经济发展的不断深入，异戊橡胶必将在更广泛的领域内得到应用。
异戊橡胶应用技术及其发展前景分析
异戊橡胶应用技术及其发展前景分析摘要：异戊橡胶应用为技术的进步、橡胶行业的经济发展提供了新的支持，成为增强橡胶行业发展水平的新兴材料基础。
因此在未来发展的过程中应重点关注异戊橡胶应用技术的研究分析，为其后续的进步、发展夯实基础。
关键词：异戊橡胶；应用技术；发展前景1国内异戊橡胶生产技术进展中国在20世纪60年代开始研究异戊橡胶技术，中国科学院长春应化所在国际领域中最早发布关于稀土催化剂聚合双烯烃合成的顺式结构较高的聚合物研究成果，在20世纪70年代吉林石化公司研究院又开始进行异戊橡胶的研究，和其他的各大院校、研究所之间相互合作，实现了中试实验目的，并且针对燕山石化公司顺丁橡胶生产装置12m3聚合釜设备、后处理设备方面着重进行工业放大实验研究，开展轮胎加工实验活动、里程实验分析活动，能够确保催化剂生产性能、产品的质量指标、整体的生产流程等和当时阶段国外的水平不相上下。
近年来中国已经开始重点研究稀土催化异戊橡胶技术，分析钛催化剂和稀土催化剂所生产异戊橡胶的技术特点，将稀土催化剂生产技术应用在石化公司装置领域。
当前中国已经有很多公司开始使用自主研发的技术建设异戊橡胶工业化设备，可以采用稀土催化生产技术，装置设备的总产能较高，生产技术的应用效果较好，例如：中国石化燕山石油化工公司采用稀土催化异戊橡胶生产技术和设备，产能可以达到30000t/a，所使用的技术有成套的装备，设置了不等温度、不等压力的三釜凝聚系统，和传统的技术相对比，不仅可以提升设备应用性能，还能减少蒸汽的能源损耗量，降低污染物的排放量。
2异戊橡胶的应用技术2.1微观结构和硫化胶性能分析异戊橡胶的结构特点可以发现其属于顺式、反式、3,4-结构，一般情况下合成天然橡胶主要就是高顺式的异戊橡胶，其具备和天然橡胶比较相似的化学组成、立体结构，所以可以将异戊橡胶作为是综合性能较高的通用合成橡胶材料。
但是，由于异戊橡胶与天然橡胶的微观结构存在一定的差异性，天然橡胶的顺式1,4-结构的摩尔分数较高，甚至能够达到98%，而对于异戊橡胶来讲，采用各类催化剂进行合成，有着不同的微观结构，其顺式1,4-结构的摩尔分数比受一定的影响。
异戊橡胶在载重斜交轮胎胎面胶中的应用
１ ２ 试 验 配 方 ． １ ２ １ 小 配 合 试 验 ．．
将 胶料 置于 实验 室用 ６英 寸开炼 机上 混炼 均 匀 后 ， 入硫 化剂 ， 于平板 硫 化机上 硫化 。 加 置
第 １ 期 １
于 信 伟 等． 戊 橡 胶 在 载 重 斜 交 轮 胎 胎 面胶 中 的 应 用 异
异戊 橡 胶 在 载 重 斜 交轮 胎 胎 面 胶 中的应 用
于信伟 ， 尚文 艺 ， 迎春 ， 花 刘 娟 ， 张元 赞
（ 角轮 胎 股 份 有 限公 司 ， 三 山东 威 海 ２ ４０ ） ６ ２ ０
成本 的 目的 。
１ 实验 １１ 主 要原 材料 ．
ｌ ． ７ ５。
试 验 配方 ： 采用 １ ５份 Ｉ Ｒ部 分替 代 ＮＲ， 将 并 促进 剂 Ｃ Ｚ用 量增 大 ０ １ ， ． 份 其余 同生产配 方 。
１ ３ 主 要设 备和 仪器 ．
实验 室用 ６ 寸 开炼 机 ， 海 橡 胶机 械 厂 产 英 上
汽车轮 胎性 能室 内试 验方 法 》 行测试 ， 气压 力 进 充
８ ０ｋ ａ 试 验速 度 ８ Ｐ ， ６ ｍ ・ 一 ， 定 负 荷 ５ｋ ｈ 额
６２ ８
轮
胎
工
Hale Waihona Puke 业 ２１ ０ １年 第 ３ 卷 １
２９ ０ｋ ， 胎 行驶 ４ ０ ｇ 轮 ７ｈ后 ， １ 每 ０ ｈ负荷 率 增 加
摘要 ： 研究异戊橡胶（Ｒ 在载重斜交轮胎胎面胶 中的应用情况 。结果 表明 ： Ｉ） 采用 Ｉ Ｒ部 分替代天然橡胶 （ ＮＲ） 胶 ，
料 的 加 工 性 能 改 善 ， 化 胶 的 综 合 物 理 性 能 变 化 不 大 ； 品 轮 胎 的 耐久 性 能 与正 常 生 产 轮 胎 相 当 ， 足 使 用 要 求 ， 生 硫 成 满 且
异戊橡胶配方
异戊橡胶配方
异戊橡胶是一种高性能合成橡胶，具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和抗紫外线老化性能。
以下是一种常见的异戊橡胶配方，包含以下组分：
1.异戊橡胶：占总配方的50%。
通常使用聚异戊二烯橡胶（PIB）作为基础材料。
2.碳黑：占总配方的20%。
碳黑是一种黑色粉末，能够提高橡胶的强度和耐磨性。
3.油料：占总配方的20%。
油料包括石蜡、液体石蜡和其他润滑剂，能够降低橡胶的粘度和提高其可加工性。
4.填料：占总配方的10%。
填料包括硅酸钙、白炭黑等，能够提高橡胶的硬度和耐磨性。
5.促进剂：通常使用过氧化物促进剂，能够促进橡胶的交联反应。
6.抗氧剂：能够防止橡胶老化和氧化。
以上是一般的异戊橡胶配方，不同生产厂家和产品使用不同的配方组成。
需要根据具体的使用需求和加工工艺进行调整。
稀土异戊橡胶／天然橡胶并用胶性能研究
℃ ・ ｎ ， 变为０ ２ 。 ｍｉ一 应 ．
试验 配方 如表 １所示 。 １ ３ 试 样 制备 ．
１ １ 主 要 原 材 料 ．
试验机 （ 京万 汇一方科 技 发展有 限公 司产 品） 北 进 行测 试 ， 胶轮 转速 为 ７ ５ｒ・ ｎ ， 橡 ２ ｍｉ 打击频 率为
２Ｈｚ 时 间 为 １ ｎ 硫化 胶 滚动 阻力 采 用 Ｒ Ｓ ， ５ｍｉ ； Ｓ一
ＮｄＲ， Ｉ 门尼粘 度 Ｅ １ ） ０ ＭＩ（ ＋４ １０℃ ］ ６ ， 为 ８ 中 国石 油锦 州 石 化 公 司 中试 产 品 ； ＮＲ， 烟 胶 片 ， １
２ 结 果 与 讨 论
２ １ 未硫 化胶 性 能 ． ２ １ １ 混炼 工艺性 能 ．．
ＮｄＲ ＮＲ并用 胶密 炼 过 程 中密 炼 机 电流 与 Ｉ／ ＮＲ胶料 相 近 ， 胶 结 团性 优 良， 观 更 加 光亮 。 排 外 在 开 炼机 上 混 炼 时 ， 入 炭 黑 Ｎ３ ５和 Ｎ２ ０的 加 ７ ２ ＮｄＲ ＮＲ并用 胶包 辊性 均优 良 ， ＮＲ胶 料基 本 Ｉ／ 与 没有 差 别 ， 合 剂 易 于混 入 ， 料 速度 相 差 不 大 ， 配 吃
胶 料按 常规工 艺混炼 ， 初炼 在 密炼机 中进 行 ，
作 者 简 介 ： 路 颖 （９ ３ ） 女 ， 津 人 ， 国 石 油 锦 州 石 化 石 １６ ， 天 中
公 司高 级 工 程 师 ， 士 ， 学 从事 橡 胶 的合 成 及 性 能 研 究 工作 。
我国异戊橡胶发展综述
我国异戊橡胶发展综述异戊橡胶即顺式1，4-聚异戊二烯橡胶（IR），因分子结构与天然橡胶相同，故俗称合成天然橡胶，是世界上通用合成胶中仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶的第三大胶种，在应用中，异戊橡胶可代替天然橡胶。
合成胶主要品种中，目前中国已能生产丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等品种，惟有异戊橡胶生产仍是空白。
而上述主要合成胶品种均不能完全取代天然橡胶，只有异戊橡胶可以替代天然橡胶。
因受易植胶土地资源的限制，我国天然橡胶种植面积很难有明显的增加，预计未来合理的年产量为75万吨，而不久的将来，我国橡胶工业对天然橡胶的需求量将达240万吨，其对外依赖性将更为严重。
因此，降低橡胶工业对国际天然橡胶市场的过分依赖，增加我国合成胶供应量和提高合成胶使用比例，应成为发展的重要战略。
虽然有很多合成胶已经在不同方面替代了部分天然橡胶的应用，但由于IR在分子结构和使用性能方面与天然橡胶十分类似。
因此IR仍是目前国内天然橡胶制品的最佳替代品。
目前世界93%以上的天然橡胶资源集中在东南亚，1997年的亚洲金融危机使国际橡胶市场价格大幅下降。
但随着东南亚经济的发展，产胶国劳动力成本上升，其他热带经济作物与天然橡胶的比较成本也在增加。
同时，从2000年开始，连续4年世界天然橡胶产量增长低于市场消费量的增长，导致天然橡胶库存下降，价格上扬，国际市场价格从前几年低谷时的600美元/吨上升到1200美元/吨。
在此期间，世界主要产胶园为保护胶农利益，努力维持天然橡胶国际市场价格在一个合理价位上。
因此，今后天然橡胶国际市场价格将难以回复到以前的低水平上。
IR的单体异戊二烯成本约占其生产总成本的60%以上，因此能否有廉价稳定的单体来源是决定其发展的关键因素。
异戊二烯的生产方法有合成法、戊烷或戊烯脱氢法和裂解C5溶剂抽提法等数种工艺路线，其中抽提法工艺的投资及生产成本为最低，最具竞争力。
我国快速发展的乙烯工业可提供大量含异戊二烯的C5馏分资源。
橡胶认识—橡胶组成
四、异戊橡胶的应用 异戊橡胶能基本代替天然橡胶，用于 轮胎、胶带、胶管、鞋和其它工业制 品。
尤适于制造食品用制品、医药卫生制 品及橡胶丝、橡胶筋等日用制品。
IR总结
• 性能特点：无色透明，适用于浅色配方，强伸性能低，流动性
炭黑补强硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率则接近 于天然橡胶
其它物理机械性能也很好，如回弹性、抗撕裂性 仅次于天然橡胶，而优于一般合成橡胶，
并有接近于天然橡胶的耐磨性。
2.结构稳定性好具有很好的耐热、耐 臭氧、耐天候老化性能。
此外还有耐化学腐蚀耐水性优于SBR、 NR其耐热性与丁腈橡胶相当，能在 150℃下短期使用，在90～110℃下能 使用四个月之久。
（4）由于是非结晶橡胶，因此无自补强性，纯胶 硫化胶的拉伸强度很低，只有2~5MPa。必须经 高活性补强剂补强后才有使用价值，其炭黑补强 硫化胶的拉伸强度可 达25~28MPa。
（5）由于聚合时控制了相对分子质量在较低范围， 门尼黏度值较低，在50~60左右，因此可不经 塑炼，直接混炼。
但由于分子链柔性较差，相对分子质量分布较窄， 缺少低分子级分的增塑作用，因此加工性能较差。 表现在混炼时，对配合剂的湿润能力差，温升高， 设备负荷大；压出操作较困难，半成品收缩率或 膨胀率大；成型贴合时自黏性差等。
1012Ω.cm、击穿电压16～24MV/m，只 能用于600伏以下电线电缆。
缺点：贮存稳定性差硫黄调节CR贮存10 个月，非硫调节型贮存40个月。否则结 构变化不易加工。加工对温度敏感，加工 流动性差操作困难。有焦烧倾向。
氯丁橡胶的性能特点： 结晶性橡胶、耐热、阻燃、耐候性和耐
异戊橡胶
题目：异戊橡胶姓名：张庆学校：常州工程职业技术学院班级：高化0911学号：2009118142异戊橡胶摘要介绍了异戊胶的结构、性能及其应用，合成异戊胶工艺及技术发展历程，分析了近年来我国的异戊橡胶市场情况。
在中石化C5资源日渐丰富、综合利用C5资源势在必行以及国内天然胶供需状况日趋紧张的新形势下，燕山石化研究院近两年来开展了稀土及钛系异戊橡胶生产技术的开发研究，并取得了一定的成果，最后简要介绍了我院在稀土及钛系异戊胶开发方面一些最新的研究结果。
关键词：异戊橡胶顺1,4．聚异戊二烯稀土异戊橡胶钛系异戊橡胶0引言顺式．1，4．聚异戊二烯(取)俗称异戊橡胶，因其物理、机械性能与天然橡胶(NR)相似，也被称为“合成天然橡胶"。
异戊橡胶具有与天然橡胶接近的优良的弹性、密封性、耐磨性、耐热性、和抗撕裂性，可以代替天然橡胶使用，也可与天然胶(NR)或其他合成胶并用，在载重胎制造中可以完全替代NR，在帘布胶、胶管胶带、医用材料及制鞋工业中也获得广泛应用。
用瓜制造的轮胎生热低、耐磨性和耐寒性均优于NR，国外70％"-'80％的取用于轮胎制造，另有10％～15％用于其他橡胶制品工业。
据世界合成橡胶生产者协会最新资料统计，目前全球异戊橡胶生产能力达695kt／a。
受原料异戊二烯来源的限制，我国在异戊橡胶生产方面仍处于空白。
随着我国石油石化工业的快速发展，特别是乙烯生产能力近年来的大幅增长，中国石化2006年生产乙烯6330kt，副产C5资源约766kt，其中二烯烃约占60％，单烯烃20％。
二烯烃中异戊二烯、间戊二烯、双环戊二烯分别是合成橡胶、高档石油树脂、改性不饱和树脂的原料，单烯烃均为精细化工的重要原料，向下游发展具有极高的经济附加值。
中国石化乙烯生产以石脑油和加氢尾油等重质原料为主，副产丰富的裂解C5资源，与以天然气为原料的乙烯生产相比C5收率高出10"-15倍，与轻烃为原料的乙烯生产相比高出1～2倍，面对以天然气为原料的中东乙烯工业的竞争，做好C5综合利用，发挥资源特点，是提升中国石化乙烯工业整体竞争能力的重要途径。
异戊橡胶生产技术进展
17中国橡胶一、异戊橡胶概述顺式1,4结构的聚异戊二烯，即异戊橡胶(IR)，其主要物理机械性能与天然橡胶相近，具有优良的弹性、密封性、耐蠕变性、耐磨性、耐热性和抗撕裂性、抗张强度和伸长率，综合性能良好，是天然橡胶的最佳替代物，可广泛应用于轮胎、胶带、胶管等橡胶加工领域。
异戊橡胶工业化生产按催化剂体系可分为锂系异戊橡胶(Li-IR)、钛系异戊橡胶(Ti-IR)和稀土异戊橡胶(Nd-IR)。
异戊橡胶的生产主要受下游用户使用习惯，异戊二烯的价格和天然橡胶的价格3个因素共同决定。
2011～2014年，异戊橡胶的价格伴随着天然橡胶的价格，从每吨胶40000元降到了10500元，新建的橡胶装置纷纷停车。
2013年开始，全球天然胶开始出现供过于求现象，预计未来天然橡胶价格仍将在低位震荡，对应的异戊橡胶价格也将持续低位徘徊。
另一方面，原材料异戊二烯的价格仍较高，预计今年异戊橡胶生产前景并不乐观。
二、异戊橡胶的生产发展1.我国异戊橡胶的生产发展20世纪中期，吉林化学工业公司研究院和长春应用化学研究所最早开始了合成异戊橡胶的研究，合作开发了钛系异戊异戊橡胶生产技术研究进展及生产和市场发展中石化北京化工研究院燕山分院 辛益双橡胶的合成技术，之后又成功开发了稀土异戊橡胶并建立了中试装置，合成出了几十吨异戊橡胶。
1980～1987年，吉化公司研究院又在580升聚合釜试验，提高橡胶的技术经济指标，顺式含量达95％，1987 年完成1.3万吨/年异戊橡胶装置基础设计。
1992年，上海高桥石化也提出了建设1万吨/年异戊橡胶装置的预可行性报告。
近年来，我国在异戊橡胶，特别是稀土异戊橡胶的研究开发方面取得了重大进展。
（1）中国科学院长春应用化学研究所先后成功开发出采用钛系和稀土催化剂体系的IR 合成技术，并且其稀土催化剂体系的IR 合成技术应用在山东神驰石化有限公司的年产3万吨的装置上。
（2）吉林石化公司研究院在20世纪70年代研究基础上， 2006年开始加快了IR 的研发步伐，完成了小试、模试和中试技术的研究，产品达到国外同类产品水平，成功应用于全钢载重子午线轮胎胎面胶，并通过了国家橡胶轮胎质量监督检验中心认证，形成了具有自主知识产权的4万吨/年的 IR 成套技术工艺包。
异戊橡胶概述
合成橡胶1概述合成橡胶是人工合成的高弹性聚合物，也称合成弹性体，是三大合成材料之一。
其产量仅次于塑料和合成纤维,用于制取各种橡胶制品。
合成橡胶主要有丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（BR）、异戊橡胶（IR）、丁腈橡胶（NBR）、丁基橡胶（IIR）、氯丁橡胶（CR）、乙丙橡胶（EPR）七大基本胶种及SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，热塑性弹性体）。
其中用于轮胎的主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和丁基橡胶。
我国合成橡胶主要来源于中石化和中石油，产量前三位依次为丁苯橡胶、顺丁橡胶和SBS，分别约占产量的40%、27%和23%，总产量约占我国合成橡胶的90%。
我国合成橡胶供需增长快，产能、产量仅次于美国位居世界第二位，消费量居世界第一。
2010年我国合成橡胶产量达到310万吨，同比增长11.7%，其中丁苯橡胶产量124万吨，顺丁橡胶产量84万吨，SBS产量71万吨，丁基橡胶产量5万吨。
我国合成橡胶需求年均增速在8%左右，到2015年需求量将达到445万吨，丁苯橡胶、顺丁橡胶和SBS三个品种的需求量将分别达到150万吨、106万吨、82万吨。
到2015年我国合成橡胶供需基本平衡，但各品种发展很不平衡。
从产能看丁苯橡胶、顺丁橡胶、SBS基本处于供需平衡；氯丁橡胶供大于求；其它品种供应仍存在不同程度的缺口，尤其是异戊橡胶和溴化丁基橡胶供应缺口大，基本全部依赖进口；但NBR、普通丁基橡胶和乙丙橡胶的缺口较2010年大大缩小。
近年汽车工业的发展及轮胎出口的快速增加，使得SBR、BR、IIR等产品的需求快速增长，我国合成橡胶的年进口量还将在维持在100万吨以上；尤其是子午线轮胎的发展，作为无内胎轮胎的重要胶种，溴化丁基橡胶的需求快速增加。
2010年中国石化燕山分公司3万吨溴化丁基橡胶生产装置、茂名鲁华化工1.5万吨异戊橡胶生产装置相继建成投产，填补了国内溴化丁基橡胶和异戊橡胶生产的空白，至此我国合成橡胶的七大基本胶种全部实现国产化。
异戊橡胶
合成技术
世界上顺式-1，4-聚异戊二烯橡胶的生产技术主要有：俄罗斯的雅罗斯拉夫工艺，美国固特里奇工艺，意大 利的斯纳姆及荷兰的壳牌工艺。异戊橡胶按其催化体系基本分为三大系列：即锂系、钛系、稀土体系。异戊橡胶 的生产主要采用前两种催化体系，且经过几十年的发展，技术相对成熟。中国于1966年由吉化研究院和长春应用 化学研究所共同开发出钛系异戊橡胶。
异戊橡胶
一种用于轮胎生产的高性能橡胶
01 简介
03 生产技术
目录
02 生产流程 04 合成技术
05 发展现状
07 前景展望
目录
06 创新应用
异戊橡胶一种用于轮胎生产的高性能橡胶，英文Polyisoprene rubber。以其稳定的化学性质被广泛运用于 轮胎制造行业之中。它具有很好的弹性、耐寒性（玻化温度-68℃）及很高的拉伸强度。在耐氧化和多次变形条 件下耐切口撕裂比天然橡胶高，但加工性能如混炼、压延等比天然橡胶稍差。化学式为CH3-C(CH3)=CH-CH3，中 文名：聚异戊二烯橡胶、顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶、异戊二烯橡胶、IR。异戊二烯广泛用于生产各种聚异戊二 烯弹性体（异戊橡胶、SIS等），它也可以用作嵌断共聚物的共聚单体，生产粘合剂和增粘剂。1995年全世界异 戊二烯的需求量超过27.8万吨（不包括前苏联），其中生产异戊橡胶用量占一半，2005年将达到37.0万吨。随着 异戊橡胶工业的发展，对异戊二烯的需求量将会更大。
异戊橡胶生产工艺及市场前景展望
档案号：论文题目：异戊橡胶生产工艺及市场前景展望异戊橡胶生产工艺及市场前景展望内容提要：本文主要介绍了异戊橡胶生产的紧迫性和对于中国的战略意义，并且简要介绍了当前异戊橡胶生产的工艺模式，最后对该产品的前景市场作了简略论述。
主题词：异戊橡胶工艺市场正文：（一）产品简介异戊橡胶和天然橡胶结构十分相似，具有优异的综合性能，可以替代天然橡胶。
这种橡胶的结构单元为异戊二烯，与天然橡胶一样，1954年开始工业化生产。
从整体上看，异戊橡胶的加工配合、性能及应用与天然橡胶相当。
橡胶工业是国家的基础工业，广泛用于汽车、航空等领域，在国民经济中占有极其重要的位置。
目前，我国天然橡胶进口量大，价格逐步攀高，建设异戊橡胶生产装置，既有很好的经济效益，又可减少橡胶这一战略物资对国外的依赖，对改善我国合成橡胶品种的结构比例、降低天然橡胶对国外的依赖程度具有重要意义。
该产品做为天然橡胶的替代品，多用于高性能轮胎的生产，属战略资源，产品经济效益良好，在国民经济中占有重要地位，并且符合产业政策。
在国家发展和改革委员会2005年12月2日发布的《产业结构调整指导目录(2005年本)》中属于鼓励类。
但是，目前我国尚无异戊橡胶生产装置，加之我国的地理位置条件不可能大幅度扩大天然橡胶种植面积，基于同样原因大幅度提高单位亩产量也有一定困难，况且该技术国际社会对我国实行技术封锁。
因此，研究和开发异戊橡胶的生产工艺并逐步工业化已成为大趋势。
（二）异戊橡胶生产工艺异戊橡胶的生产目前存在的工艺主要区别在于催化剂的选择。
钛系异戊橡胶（以钛为基础的催化剂）是目前世界上技术上最成熟的异戊橡胶生产技术，也是生产能力最大的异戊橡胶，国外技术已经很成熟。
传统的锂系异戊橡胶（以锂为基础的催化剂）虽有成本低的优点，但因不能用于轮胎，不适用于我国国情。
稀土异戊橡胶性能和国外钛系异戊橡胶相比已基本接近，并且稀土异戊橡胶是在70年代由中国首先开发的，但是由于多种原因，始终没有实现工业化。
异戊橡胶门尼黏度标准物质复制不确定度评定
异戊橡胶门尼黏度标准物质复制不确定度评定ѵΪγὋဌᴜὋట࣋ᔭ˖ڍᆂෳПࢶӐࢹᆐቂ˖ॶὋڍࠑՋൂᑚ᧙ᄢᅕᰍ˖ॶ ၲᐖПࢶ Ὀ᜵Ὑ按照JJF 1059.1 -2012技术规范的要求，评定复制的异戊橡胶门尼黏度标准物质的不确定度。
全面评价和分析影响复制的异戊橡胶门尼黏度标准物质不确定度评定的因素。
不确定度主要分量分别为标准物质本身的均匀程度引入的不确定度、标准物质稳定性长期考察引入的不确定度、定值实验室的重复性引入的不确定度。
复制的异戊橡胶门尼黏度标准物质在ML(1+4)100℃条件下不确定度为0.9，标准值为73.9±0.9。
С᪃ជὙ不确定度,评定,标准物质,门尼黏度 ˖ڎѫዜՁὙTQ 333.4Evaluated the Uncertainty of the Copied Isoprene Rubber Mooney Viscosity Standard MaterialLIU Jun-bao ，WANG Chun-long , CAO Shuai-ying(Lanzhou Petrochemical Research Center, National Quality Supervision and Inspection Center of Synthetic Rubber, Lanzhou730060, Gansu, China )Abstract: According to the requirement of technical specifi cation in JJF 1059.1-2012, evaluated the uncertainty of Mooney viscosity standard material of the copied isoprene rubber. Totally evaluated and analysed the influence of uncertainty factors of copied isoprene rubber Mooney viscosity standard material. The main contribution and infl uence on the uncertainty lead by standard material itself of the uniform degree and long-term stability of laboratories. The uncertainty was 0.9 and the standard value was 73.9±0.9 at ML(1 + 4) 100℃ of copied isoprene rubber Mooney viscosity standard material .Key words: uncertainty, evaluation, standard substance, Mooney viscosity异戊橡胶（IR ）是由异戊二烯合成的性能优良的橡胶[1]，是最佳的天然橡胶的替代胶种[2]。
异戊橡胶工艺技术
异戊橡胶工艺技术异戊橡胶，也称为IR橡胶（Isoprene Rubber），是一种合成橡胶。
由于其独特的物理性质和化学结构，广泛应用于汽车轮胎、输送带、电缆、橡胶管等领域。
本文将介绍异戊橡胶的工艺技术。
异戊橡胶的制备主要是通过聚合反应来实现的。
首先，以异戊醇和乙基氯化铝为原料，通过氯化聚合的方法合成异戊橡胶的预聚体。
然后，在均聚化和開璁交联反应的过程中，将预聚体加入合适的反应器中，并加入催化剂、稳定剂、加工助剂等辅助物质。
在适当的温度和压力条件下，通过聚合反应，异戊橡胶的粘度逐渐增加，形成可用于制品生产的异戊橡胶。
异戊橡胶的加工工艺主要包括炼胶、胶炼、成型和硫化等环节。
首先，将切割好的异戊橡胶块放入开炼机中，加入填充剂、软化剂等辅助材料。
通过外翻辊和内翻辊的搅拌作用，将异戊橡胶块破碎、分散、塑化，形成均匀的胶料。
接下来，将胶料送入胶机，进行拉硫炼胶，使异戊橡胶与硫化剂充分混合，提高其物理性能。
然后，将硫化后的胶料转移到成型机上，通过压制、挤出、注塑等方式，将胶料变形成为所需的产品形状。
最后，将成型好的橡胶制品放入硫化罩中，进行硫化处理。
在高温下，异戊橡胶与硫化剂发生化学反应，形成交联结构，提高其强度和耐磨性。
异戊橡胶工艺技术的关键在于炼胶和硫化环节。
炼胶过程中，合理选择开炼机的转速、填充剂的种类和比例，可以有效地提高胶料的质量。
同时，控制炼胶温度，避免过热或过冷，保证胶料的塑性和流动性。
硫化过程中，要控制硫化温度和时间，根据不同的产品要求，采用适当的硫化方式，确保硫化效果和产品的性能。
总之，异戊橡胶工艺技术是一项复杂而关键的技术。
通过合理的配方和工艺参数，可以获得优质的异戊橡胶制品。
随着科技的不断进步，异戊橡胶工艺技术也在不断创新和发展，为橡胶制品的生产提供更好的解决方案。
异戊橡胶顺丁橡胶
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第四节 异戊橡胶
一、主 要 原 料
Ti系
引发剂
体系
Li系
TiCl4和AlR3
有机酸稀土盐
LiC4H9
三元引发体系 Ln(naph)3-Al(C2H5)3-Al(C2H5)2Cl
Nd(RCOO)3-Al(C2H5)3-Al2(C2H5)3Cl3
我国：(第三种)克服了Ti系凝胶含量高，挂胶严重， 非均相引发剂体系加料困难等弱点，顺式-1，4-结构 含量为93%～94%，最高达97%。
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异戊二烯- 1,3的 1,4 加成聚合物的结构式：
CH2 CH2 C
CH3
CH2 CH2
C
C
H CH3
CH2 CH2
C
C
H CH3
顺式1,4-聚异戊二烯
CH2 CH2 C
H
CH3 C
CH2 CH2
CH2 CH2
C
C
H CH3
H
CH3
C
C
CH2 CH2
反式1,4-聚异戊二烯
异戊橡胶
下：
沸点
34.067℃
熔点
－145.95℃
闪点
－4.8℃
自燃点
220℃
聚合热
71.13kJ/mol
密度（20℃） 0.6810g/cm3
折光率（20℃） 1.42194
粘度（20℃） 0.216cP
临界温度 211℃
临界压力
3.91MPa
异戊二烯具有活泼的共轭双键，可以进行取代、加成、成环和聚合反应。在
存放过程中，有少量氧存在下，受光或热的作用，可以生成二聚体用过氧化物，
因此贮存时要加入0.005%以上的叔丁基邻苯二酚或对苯二酚等阻聚剂，但在聚合
异戊橡胶
合前要用蒸馏或洗涤的方法除去。
异戊二烯主要用于合成异戊橡胶和丁基橡胶。
异戊二烯单体的生产方法有抽提法（石油裂解产物C5馏分中抽提）、脱氢法 （异戊烷、异戊烯脱氢）、合成法（通Hale Waihona Puke 乙炔-丙酮法、异丁烯-甲醛法合成）。
二、异戊橡胶的生产原理与工艺
1、聚合原理 属于配位聚合，其聚合机理参见有关内容。 2．异戊橡胶生产工艺 因为Ti系应用较多，所以以Ti系引发剂引发生产异戊橡胶为例进行介绍。 该生产工艺过程与顺丁橡胶类似，采用连续溶液聚合流程，如下图所示。 聚异戊二烯的生产过程与顺丁橡胶的生产过程有许多相同之处，如单体浓度
混炼加工简便；颜色浅；膨胀和收缩小；流动性好的优点。但也有纯胶料的 强拉伸性能低，在含炭黑量相等时，拉伸强度、定伸应力、撕裂强度较低， 硬度较小。
异戊橡胶单独使用也可以与天然橡胶、顺丁橡胶等配合使用。主要用于作轮 胎的胎面胶、胎体胶和胎侧胶，以及胶鞋、胶带、胶粘剂、工艺橡胶制品、浸渍 橡胶制品及医疗、食品用橡胶制品等。
异戊橡胶
聚异戊二烯橡胶
基本特性:
a颜色透明光亮，无气体 b比天然橡胶纯净，凝胶含量少，无杂质，质量均一 c不需塑炼，混炼简便，冬季不用保温 d硫化胶的机械强度高，物理性能均衡性好，为最接近天然橡胶的合成橡胶 e黏接性好，流动性好，加工容易，但易发生降解，硫化速率较慢 f振动吸收性和电性能好
反式-1，4-聚异戊二烯橡胶
分子结构：
基本特性: a性能与天然的古塔波橡胶、巴拉塔橡胶和杜仲橡胶相同 b在60℃以下迅速结晶，是具有高硬度、高拉伸强度的结晶型聚合物 c未硫化的生胶有热塑性弹性体的性质，在高温下呈流动性，在常温下具 有硫化胶 的物理机械性能 d硫化胶具有强韧的机械性能 e硫化加深而不溶于沸苯
❖ 聚异戊二烯橡胶和天然橡胶的相比之优点：
1882年
提出异戊二烯的结构 为：。
1910年
不断进行着以异戊 二烯为原料制造合 成橡胶的研究。
证实了Tilden的 异戊二烯具有1.4 头位加成结构的 论点。
二、聚异戊二烯橡胶的制备方法
（二）顺式-聚异戊二烯的聚合常用催化剂
1
齐格勒型 催化剂
2
烷基铝 催化剂
3ห้องสมุดไป่ตู้
稀土化合物 催化剂
dd聚它顺（证cfe聚聚顺聚易聚尤顺cea二较此 三e644二F不聚振颜未黏未硫黏头头%a硫硫异的式二实异异式异结异适式、低时、、断异r动，a色硫接硫化接位位化化戊 研 -） 了 戊 戊 结 戊 晶 戊 于 -聚 ， 橡聚 聚 进 戊d吸突透化性化加性加加胶胶11a二究顺T二二构二，二制异在胶 异异行二，，y收破明的好的深好成成i具的进l烯史式烯烯含烯在烯造戊2成 戊戊着烯d44性了光生，生而，结结5有 机e行--橡起-橡橡量橡高橡食二型 二二以橡～n和聚聚最催齐有亮流不流构构胶胶强械聚天的源品黏胶胶胶为胶温胶烯烯烯异胶5电异异基，溶有动有动的的强韧异0然异于用接与的的9与下的橡橡橡戊的化格机万性戊戊本无于热性2热性论论度的戊橡戊制性天对历发天胶胶胶应有制二％之能二二的勒锂剂气沸塑塑点点好好高机二胶二品大然天史展然较备的的的烯用～间好烯烯国体性性苯。。， ，，械烯的烯、，橡然和趋橡高方制结制为领9橡橡家弹弹加加物性的3元具撕胶橡起势胶的法医备构备原域％胶胶安性性工工理能聚素有裂相胶源相强药方与方料全体体容容性合分1顺性比的比度卫法性法制顺.保的的易易能常析能的研的。生能造9式障式性性，，均用，良缺究缺制合％2线质质但但衡催测结好点。点品成结％，，，易易性化～得结及橡构危构～在在发发好剂异橡胶9构机高高生生，戊含胶的7含9程温降温降为二％3丝研量度量下 解 下 解最％烯、究已呈，呈，接组9橡。为经流硫流硫近分6胶超动动化化天为筋过性性速速然C等5石较，，率率较橡日H油在较在较胶8低5用大。约、常慢常慢的分0制铁，温温，合万2品子矿下下成5在分之等0具具橡量万战2子有有胶间5略硫硫量～物化化资胶胶，的的成分物物为理理子国较较机机家量械械宽窄安性性分全能 能的布重大下弹隐易此接流患有性结时性动。注较好能晶橡大性压性高，良，胶，好成能的生好在成撕，型强热高型裂易度低温黏性于。，
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本节目录
1 聚异戊二烯的结构与合成原 理 2 顺式-1,4聚异戊二烯的品种、 聚异戊二烯的品种、 顺式 聚异戊二烯的品种 性能及应用 3
异戊橡胶与天然橡胶之间的差 异及其改性
4
其他聚异戊二烯橡胶
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15.3.1 聚异戊二烯的结构与合成原理
15.3.1.1 聚异戊二烯的结构
（古塔胶） 古塔胶）
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15.3.1.2 顺式-1,4- 聚异戊二烯合成原理
由异戊二烯合成顺式-1,4-聚异戊二烯的反应 聚异戊二烯的反应 由异戊二烯合成顺式
此反应在溶液（烃类或烷基类溶剂）中进行
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按异戊二烯所用引发剂体系可分三类： 按异戊二烯所用引发剂体系可分三类： 引发剂体系可分三类
总的说来，顺式 总的说来，顺式1,4-聚异戊二烯橡胶在物理机械性 聚异戊二烯橡胶在 能等各方面均接近于天然橡胶。其中用齐格勒 纳塔型引 等各方面均接近于天然橡胶。 发剂所得到的分子链结构更为规整，工艺性能及耐 温性能优于锂引发剂得到的橡胶。 优于锂引发剂得到的橡胶。 这类橡胶具有较好的综合性能，广泛用于制造轮胎及 这类橡胶具有较好的综合性能， 可单独使用， 其他橡胶制品，可单独使用，也可与天然橡胶或其他合 成橡胶并用。 成橡胶并用。 缺陷：耐磨性稍差 缺陷：
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15.3
异戊橡胶
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顺式-1,4聚异戊二烯橡胶，简称异戊橡胶（IR）。 聚异戊二烯橡胶，简称异戊橡胶（ ）。 顺式 聚异戊二烯橡胶
简要历史——
1954年，利用齐格勒型引发剂得到高顺式1-4-聚 异戊二烯橡胶（天然合成橡胶）； 不久用锂系引发剂又合成了顺式1,4-含量92%左 右的聚异戊二烯； 中国于1970年采用稀土化合物为引发剂也合成了 这种橡胶。国内现在推出产品的是山东鲁华化工 山东鲁华化工， 山东鲁华化工 他和茂名石化 茂名石化在茂名市共同生产稀土异戊二烯橡 茂名石化 胶。
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（透明橡胶制品） 透明橡胶制品） （胶鞋） 胶鞋）
（轮胎） 轮胎）
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15.3.2.2
顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的性能与用途 聚异戊二烯橡胶的性能与用途 顺式
聚异戊二烯中顺式-1,4-含量和3,4-含量与Tg有非常明显的关 系，并有如下经验公式： Tg= -0.74（100-c） 式中c代表聚异戊二烯中1,2-和3,4-链节的总含量（%）
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这种立构规整的合成橡胶具有与天然橡胶十分相 似的化学组成、立体结构与物理性能， 似的化学组成、立体结构与物理性能，是一种综 合性能较好的合成橡胶。 合性能较好的合成橡胶。 60年代起这类橡胶开始工业化生产，并获得了 年代起这类橡胶开始工业化生产， 年代起这类橡胶开始工业化生产 很快的发展。现今的产量已居合成橡胶中的第三 很快的发展。现今的产量已居合成橡胶中的第三 。（前两位分别为丁苯橡胶和顺丁橡胶 前两位分别为丁苯橡胶和顺丁橡胶） 位。（前两位分别为丁苯橡胶和顺丁橡胶）
15.3.3 异戊橡胶与天然橡胶之间的差异及其改性
15.3.3.1 合成的异戊橡胶与天然橡胶之间的差异
合成的异戊橡胶（常称合成天然橡胶）在结构上与天然橡胶十分相似，但 合成的异戊橡胶（常称合成天然橡胶）在结构上与天然橡胶十分相似， 其物理机械性仍不及天然橡胶。 其物理机械性仍不及天然橡胶。
主要缺点：①合成胶的生胶、碳黑混炼胶及硫化胶的强度都低； 主要缺点： 合成胶的生胶、碳黑混炼胶及硫化胶的强度都低； 其混炼胶的粘结性差，加工性能不良； ②其混炼胶的粘结性差，加工性能不良； 高温下的耐疲劳性和强度也不及天然橡胶； ③高温下的耐疲劳性和强度也不及天然橡胶； ④易冷流(在常温下，塑料、橡胶、金属等固体在负 易冷流 在常温下，塑料、橡胶、 在常温下 荷下发生形变，去负荷后不能恢复原形的变形现象) 荷下发生形变，去负荷后不能恢复原形的变形现象
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（海绵胶） 海绵胶） （海绵胶球） 海绵胶球）
贴在墙上的挂钩的背后粘贴的那部分就是海绵胶， 贴在墙上的挂钩的背后粘贴的那部分就是海绵胶， 是双面粘贴的，很容易撕断，与胶布、 是双面粘贴的，很容易撕断，与胶布、透明胶所用 的韧性材料不一样。 的韧性材料不一样。
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1. 齐格勒型（典型的齐格勒纳塔型，非均相 齐格勒型（典型的齐格勒纳塔型， 引发剂） 引发剂） 2. 烷基锂型（主要为丁基锂） 烷基锂型（主要为丁基锂） 3. 稀土型
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齐格勒型— 齐格勒型
（1）TiCl4+R3Al 型 溶剂——芳烃或烷基铝 ； 第三组分（减少凝胶量）——醚类化合物，胺类化合物 或两者的化合物 （2）TiCl4+聚亚胺基铝烷 优点：空气中不自燃；遇水不爆炸；安全；几乎不含凝胶的、 线性的高分子量高顺式1，4-聚异戊二烯 原因：不含Al-C键
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海绵胶 输送带
胶黏剂
用途
载重轮 胎
电线电缆
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(输送带 输送带) 输送带 输送带又叫运输带，是用于皮带输送带中起承 输送带又叫运输带，是用于皮带输送带中起承 皮带 载和运送物料作用的橡胶与纤维、 橡胶与纤维 载和运送物料作用的橡胶与纤维、金属复合制 品，或者是塑料和织物复合的制品
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在水溶性压敏粘合剂的双面粘合胶 带，用于造纸工序的自动拼接方面 。
（压敏粘合剂） 压敏粘合剂）
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15.3.4.2
充油异戊橡胶
异戊橡胶也可充填各种不同分量的油类，如环烷 油、芳烃油，一般加入25%。充油后，橡胶的硬度、 定伸应力及拉伸强度下降，而伸长率增加。 充油异戊橡胶有较好的流动性，适合于复杂的模 型制品。它可以单独使用，也可与天然橡胶或丁苯橡 胶等并用。常用以制模压胶鞋、胶带、轮胎及透明橡 胶制品等
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15.3.2
顺式-1,4-聚异戊二烯的品种、性能及应用 聚异戊二烯的品种、 顺式 聚异戊二烯的品种
15.3.2.1 -1,4-聚异戊二烯的品种 聚异戊二烯的品种
工业中常将用齐勒型引发剂所制得的顺式1,4-含量高的 含量为（96%~97%）的聚异戊二烯称为高顺式异戊橡
胶；
而用锂及稀土化合物引发合成的橡胶，因顺式1,4-含量 为95%以下常称为中顺式异戊橡胶。
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异戊橡胶与天然橡胶差异
分子结构差异
1、天然橡 、 胶中含有极 性基团。 性基团
2、天然橡 、 胶中不溶物 质（变性蛋 白）的作用
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15.3.3.2 合成异戊橡胶的改性
改性方法
1、引入极 、 性基团（ 性基团（例 如引0.15% 如引 的羧基） 的羧基）
缺点： 缺点：成本较高
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海底电缆
用途
高尔夫球
压敏粘合剂
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高尔夫球是用橡胶制成的实心球,这些材料在双层 高尔夫球是用橡胶制成的实心球 这些材料在双层 橡胶制成的实心球 结构和缠绕结构的球中均有使用。 结构和缠绕结构的球中均有使用。 它们往往比较昂贵，但具有柔软的手感和良好的 耐用性。 耐用性。 最主要的性能有两点：一是具有非常好的耐冲击 强度，二是具有橡胶的高弹力
2、添加改 、 性剂（ 性剂（常为 双官能团的 亚硝基化合 物）
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15.3.4
其他聚异戊二烯橡胶
15.3.4.1 反式 反式-1,4-聚异戊二烯橡胶 聚异戊二烯橡胶
这种橡胶又称合成的古塔波胶，用R3Al+VCl4引发剂引发异戊二烯聚 这种橡胶又称合成的古塔波胶， 引发剂引发异戊二烯聚 合而成。其微观结构的组成为： 合而成。其微观结构的组成为： 反式-1,4- 99%（摩尔） 反式 （摩尔） 3,40.2%（摩尔） （摩尔） 反式-1,4-聚异戊二烯可采用注射成型、挤出成型和压延成型等工艺进 反式 聚异戊二烯可采用注射成型、 聚异戊二烯可采用注射成型 行加工，也可采用硫化方法进行交联处理 行加工，