第七章 合成橡胶
高分子材料之合成橡胶
高分子材料之合成橡胶引言合成橡胶是一种重要的高分子材料，在各个领域都得到广泛应用。
它的独特性能使其在橡胶制品、塑料、汽车工业、建筑工程等方面发挥着重要作用。
本文将介绍合成橡胶的合成方法、常见的合成橡胶种类以及其应用领域。
合成方法合成橡胶的主要方法是聚合反应。
通常使用乙烯、丙烯、苯乙烯等有机物作为原料，经过聚合反应生成高聚物。
下面介绍两种常见的合成橡胶方法：1.乳液聚合法：该方法是将乳化剂和水溶性单体混合，通过乳液聚合反应生成橡胶。
乳液聚合法主要用于合成丁苯橡胶等弹性较好的橡胶材料。
2.悬浮聚合法：该方法是将溶剂、乳化剂和不溶性单体混合，通过悬浮聚合反应生成橡胶。
悬浮聚合法适用于制备乙烯丙烯橡胶等耐热性较好的橡胶材料。
合成橡胶的种类合成橡胶种类繁多，常见的种类包括丁苯橡胶、乙烯丙烯橡胶、丁基橡胶等。
下面介绍两种常见的合成橡胶：1.丁苯橡胶：丁苯橡胶是一种常见的合成橡胶，具有优异的物理性能和化学稳定性。
它主要由丁二烯和苯乙烯共聚而成，适用于制备轮胎、密封件、输送带等橡胶制品。
2.乙烯丙烯橡胶：乙烯丙烯橡胶是一种合成橡胶，具有良好的耐热性和耐候性。
它由乙烯和丙烯共聚而成，适用于制备汽车密封件、橡胶管道等耐高温环境下使用的橡胶制品。
应用领域合成橡胶在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1.汽车工业：合成橡胶广泛应用于汽车轮胎、密封件、橡胶管道等方面，提供优良的耐磨、耐热和耐候性能。
2.建筑工程：合成橡胶在建筑工程中用于制备防水材料、密封材料等，提高建筑结构的防水性能。
3.医疗领域：合成橡胶在医疗领域中被广泛应用于制备手套、输液管等医用橡胶制品，确保医疗过程的安全性。
4.电子产品：合成橡胶用于电子产品中的密封件、防震垫等，提供良好的绝缘性能和抗震性能。
合成橡胶作为一种重要的高分子材料，在各个领域都有着广泛的应用。
通过乳液聚合法和悬浮聚合法等方法，可以合成出丁苯橡胶、乙烯丙烯橡胶等种类的合成橡胶。
合成橡胶
化学性质
化学性质
合成橡胶是由不同单体在引发剂作用下，经聚合而成的品种多样的高分子化合物，单体有丁二烯、苯乙烯、 丙烯腈、异丁烯、氯丁二烯等多种。聚合工艺有乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合、本体聚合四种。
分类
按形成过程
按成品状态
按使用特性
按成品状态
可分为液体橡胶（如端羟基聚丁二烯）、固体橡胶、乳胶和粉末橡胶等。
合成橡胶
人工合成的高弹性聚合物
01 发展历史
03 特点 05 化学性质
目录
02 定义 04 物理性质 06 分类
目录
07 生产工艺
09 重要橡胶介绍
08 发展
基本信息
合成橡胶，又称为合成弹性体，是由人工合成的高弹性聚合物，是三大合成材料之一。其产量仅低于合成树 脂（或塑料）、合成纤维。分类方法多样，发展历史悠久，有着广阔的研究前景。
后处理
后处理是使聚合反应后的物料（胶乳或胶液），经脱除未反应单体、凝聚、脱水、干燥和包装等步骤，最后 制得成品橡胶的过程。乳液聚合的凝聚工艺主要采用加电解质或高分子凝聚剂，破坏乳液使胶粒析出。溶液聚合 的凝聚工艺以热水凝析为主。凝聚后析出的胶粒，含有大量的水，需脱水、干燥。
发展
1
工业发展史
2
诞生
生产工艺
聚合过程
单体生产
后处理
单体生产
合成橡胶的基本原料是单体，精制常用的方法有精馏、洗涤、干燥等。
聚合过程
聚合过程是单体在引发剂和催化剂作用下进行聚合反应生成聚合物的过程。有时用一个聚合设备，有时多个 串联使用。合成橡胶的聚合工艺主要应用乳液聚合法和溶液聚合法两种。时下，采用乳液聚合的有丁苯橡胶、异 戊橡胶、丁丙橡胶、丁基橡胶等。
合成橡胶的名词解释
合成橡胶的名词解释合成橡胶是一种人工合成的橡胶材料，它是通过化学反应将原料转化为具有类似天然橡胶的性质和特征的聚合物所获得的。
合成橡胶在科技和工业领域发挥着重要的作用，广泛应用于汽车工业、轮胎制造、建筑材料等众多领域。
1. 合成橡胶的历史和发展合成橡胶的历史可以追溯到19世纪末，当时化学家们开始尝试制造一种能够替代天然橡胶的材料。
最早成功合成的合成橡胶是由德国化学家斐迪南德·莫鲁（Ferdinand Münch）在1909年研制的聚丁二烯橡胶（Buna）。
随后，随着科学技术的进步，各种新型的合成橡胶相继问世，如聚异戊二烯橡胶（IR）、丁腈橡胶（NBR）等。
2. 合成橡胶的制造原理合成橡胶的制造过程一般分为聚合、调整性能和后处理三个步骤。
首先，通过化学反应，将原料（单体）经过聚合反应形成聚合物。
聚合物的种类和结构决定了最终合成橡胶的性能。
其次，在合成橡胶制造的过程中，可以通过调整配方和添加特定的助剂来改变橡胶的性能，包括硬度、耐热性、耐化学品性等。
最后，经过后处理，合成橡胶可以通过压延、硫化等工艺得到所需的形态和性质。
3. 合成橡胶的种类和应用合成橡胶根据其聚合物的结构和成分可以分为丁苯橡胶（SBR）、丁腈橡胶（NBR）、聚异戊二烯橡胶（IR）等多种类型。
每种合成橡胶都具有一定的特性和应用领域。
例如，丁苯橡胶是最广泛应用于轮胎制造的一种合成橡胶材料，其具有良好的耐磨性和抗老化性能。
而丁腈橡胶由于其抗油脂、耐热性和耐化学品性能，被广泛应用于汽车零部件和工业密封件的制造。
聚异戊二烯橡胶则在橡胶防潮箱、医疗器械等领域有着广泛的应用。
4. 合成橡胶的优缺点与天然橡胶相比，合成橡胶具有许多优势。
首先，合成橡胶的材料来源广泛，生产成本相对较低，不容易受到自然因素的影响。
其次，合成橡胶的性能相对稳定，不会像天然橡胶那样因为原料来源的差异而导致性能波动。
此外，合成橡胶的质量和性能可以通过调整配方和控制生产工艺进行精确调节和掌握。
高中化学合成橡胶教案
高中化学合成橡胶教案一、教学目标：1. 掌握合成橡胶的基本原理和方法。
2. 理解橡胶的结构和性质。
3. 认识橡胶在工业生产中的重要性。
4. 培养学生的实验操作能力和实验设计能力。
二、教学重点难点：1. 橡胶的合成原理和方法。
2. 橡胶的结构和性质。
三、教学内容：1. 橡胶的概念和种类。
2. 橡胶的合成原理和方法。
3. 橡胶的结构和性质。
4. 橡胶在工业生产中的应用。
四、教学步骤：1. 导入：介绍橡胶的概念和种类，引出橡胶的合成方法和重要性。
2. 分组讨论：让学生分组讨论橡胶的合成原理和方法。
3. 实验操作：指导学生进行橡胶的合成实验，观察、记录实验现象。
4. 实验分析：学生进行实验数据分析，总结合成橡胶的方法和条件。
5. 总结讨论：引导学生总结橡胶的结构和性质，探讨橡胶在工业生产中的应用。
6. 练习与检测：布置相关练习题，检测学生对橡胶合成知识的掌握情况。
7. 实践活动：组织学生进行橡胶的工业应用实践活动，加深对橡胶的理解和认识。
五、教学手段：1. 录像教学；2. 实验教学；3. 图片展示；4. 练习题；5. 实践活动。
六、教学评估：1. 实验报告评分；2. 练习题成绩；3. 实践活动表现。
七、教学反思：通过本节课的教学，学生将掌握橡胶的合成原理和方法，了解橡胶的结构和性质，认识到橡胶在工业生产中的重要性，培养实验操作能力和实验设计能力。
同时，教师要及时总结教学效果，做好教学反思，不断优化教学方案，提高教学质量。
《合成橡胶》课件
高性能合成橡胶的开发
高性能需求
随着工业技术的进步，对合成橡胶的性能要 求越来越高，如耐高温、耐腐蚀、高弹性等 。
新材料开发
通过科研创新，开发出具有优异性能的高分 子材料，如硅橡胶、氟橡胶等，满足不同领 域的高性能需求。
合成橡胶循环利用与可持续发展
循环利用
合成橡胶在使用后可以经过回收、再生和再 利用，减少资源浪费和环境污染。
全球合成橡胶市场主要由丁苯橡胶、聚丁二烯橡 胶、聚异戊二烯橡胶等组成，其中丁苯橡胶占据 主导地位。
全球合成橡胶市场区域分布
全球合成橡胶市场主要集中在中国、欧洲、美国 等国家和地区，其中中国市场占比最大。
中国合成橡胶市场现状与趋势
中国合成橡胶市场
规模
中国合成橡胶市场规模持续增长 ，已经成为全球最大的合成橡胶 生产国和消费国。
THANKS
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丙烯
丙烯是合成橡胶的重要单 体，其纯度和质量同样对 合成橡胶的性能和品质产 生影响。
其他助剂
包括催化剂、引发剂、终 止剂等，这些助剂对合成 橡胶的聚合反应过程和产 品质量具有关键作用。
聚合反应
自由基聚合
自由基聚合是合成橡胶的主要聚 合方式，其特点是反应速度快， 操作简单，但容易发生链转移反
应，影响产品分子量。
可持续发展
合成橡胶产业应关注可持续发展，通过技术 创新和产业升级，降低能耗和资源消耗，实
现经济、社会和环境的协调发展。
CHAPTER 05
合成橡胶的市场分析
全球合成橡胶市场概况
1 2 3
全球合成橡胶市场规模
近年来，全球合成橡胶市场规模持续增长，主要 受汽车、建筑、电子等产业发展的驱动。
全球合成橡胶市场结构
合成橡胶
合成橡胶合成橡胶是由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，其产量仅低于合成树脂（或塑料）、合成纤维。
合成橡胶的命名许多国家都有各自的系统命名法。
目前，世界上较为通用的命名法是按国际标准化组织制定的，此法是取相应单体的英文名称或关键词的第一个大写字母，其后缀以“橡胶”英文名第一个字母 R来命名。
例如丁苯橡胶是由苯乙烯与丁二烯共聚而成的合成橡胶，故称SBR；同理，丁腈橡胶称NBR；氯丁橡胶称CR 等。
中国的命名方法：对于共聚物是在相应单体之后缀以共聚物橡胶如丁二烯－苯乙烯共聚物橡胶，简称丁苯橡胶；对于均聚物，则在相应单体之前冠以“聚”字，而在聚合物之后缀以“橡胶”,如顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶（简称异戊橡胶）,顺式-1,4-聚丁二烯橡胶（简称顺丁橡胶）等。
此外，尚有通俗取名法，即取该聚合物除碳氢以外的特有元素或基团来命名。
如由α,ω-二氯代烃（或α，ω-二氯代醚）和多硫化钠形成的橡胶俗称聚硫橡胶，而由异丁烯和少量异戊二烯共聚制得的橡胶常俗称丁基橡胶等。
合成橡胶的分类合成橡胶的分类方法很多。
1.按成品状态可分为液体橡胶（如端羟基聚丁二烯）、固体橡胶、乳胶和粉末橡胶等。
2.按橡胶制品形成过程可分为热塑性橡胶（如可反复加工成型的三嵌段热塑性丁苯橡胶）、硫化型橡胶（需经硫化才能制得成品，大多数合成橡胶属此类）。
3.按生胶充填的其他非橡胶成分可分为充油母胶、充炭黑母胶和充木质素母胶。
4.按使用特性分为通用型橡胶和特种橡胶两大类。
通用型橡胶指可以部分或全部代替天然橡胶使用的橡胶，如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等，主要用于制造各种轮胎及一般工业橡胶制品。
通用橡胶的需求量大，是合成橡胶的主要品种。
特种橡胶是指具有耐高温、耐油、耐臭氧、耐老化和高气密性等特点的橡胶，常用的有硅橡胶、各种氟橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶和丁基橡胶等，主要用于要求某种特性的特殊场合。
合成橡胶总结
橡胶合成简介合成简介合成橡胶：在一定温度围具有高度的弹性，可用来替代天然橡胶的一类聚合物通称为合成橡胶。
合成生产工艺特点：合成橡胶最常用的聚合实施方法是乳液聚合，其次，溶液聚合〔包括淤浆聚合〕，本体聚合根本不用。
工艺包括：a.单体准备与精制；b.反响介质和辅助剂等的准备；c.聚合；d.单体和溶剂的回收；e.橡胶的别离；f.橡胶后处理〔洗胶、脱水、枯燥〕；g.成型和包装。
(一)顺丁橡胶〔BR〕由丁二烯聚合制得结构规整的合成橡胶。
顺丁橡胶生产工艺——溶液聚合A.催化剂催化剂类型：钛系催化剂、钴系催化剂、镍系催化剂、稀土催化剂。
1.钛系催化剂TiCl4—AlR3、TiCl4—AlR3—I (R是乙基或异丁基)，优点是产品的凝胶含量低，充油和碳黑量高。
但是催化剂的价格高，不可溶，产品的分子量分布窄，不利于加工冷流倾向大。
2.钴系催化剂是由主催化剂二价钴化合物〔氯化物、氧化物、有机酸盐和吡啶络合物〕和助催化剂〔AlR2Cl、AlCl3、Al2Et3Cl3等〕组成。
为提高催化剂的活性可参加第三组分，水、有机过氧化物、卤素、醇等。
优点：由于可溶，催化剂可形成均相引发体系，活性大为提高可参加给电子体提高溶解性，但不能多加，否那么形成反式-1,4-聚丁二烯，配置催化剂时，参加二烯烃易形成π络合物，可提高催化剂的稳定性。
缺点是分子量大，易产生凝胶，产品加工性能不好，因聚合物的规整性高，影响聚合物的结晶想、倾向，降低橡胶弹性。
3.镍系催化剂镍系催化剂属于均相催化剂有机镍〔环烷酸镍、辛酸镍、硬脂酸镍、苯甲酸镍等〕该组分是组成催化剂的核心，主要起定向作用，具有高顺式能力，环烷酸镍较为常用。
三氟化硼乙醚络合物与烷基铝共同提供催化剂活性和提高聚合物分子量，能提高收率，凝胶含量降低。
烷基铝作为助催化剂，用于复原镍，且有去除杂质的作用。
在镍系催化剂中，在环烷酸镍和烷基铝反响前，可参加少量丁二烯，以提高催化剂的稳定性与聚合物的分子量。
第7章 橡胶的共混与改性
图７-２聚合物共混物的力学损耗－温度谱图
¾ 只有一个Tg出现且位置介于两纯组分聚合物Tg之间时， 说明二者是完全相容的； ¾ 有两个Tg出现且其值与两纯组分Tg分别吻合时，说明二 者是完全不相容的； ¾ 当有两个Tg出现但其间距与前一种情况相比明相容聚合物的增容
¾ 热力学相容性: 两种聚合物以任何比例都能形成以分子状态 分散的稳定的体系，混合过程中吉布斯自由能小于0，称之 为热力学相容性。
¾ 工艺相容性:若两种聚合物的共混物的物理机械性能指标可 以全面满足预先设计的要求，并能保证在使用过程中它的 非均相性不会增大，并且能长期使用，则此两种聚合物具 有工艺相容性。
第三节 聚合物共混物的形态结构
聚合物共混物的形态结构也就是它的聚集态结构， 包括共混物的相态类型、多相体系中分散相的分散程 度和均一性以及两相的界面结构等内容。
一、共混物的相态类型
聚合物共混物是由两种或两种以上的聚合物 组成，因而可能形成两个或两个以上的相态。
通常以双组分共混物为最常见： 它的相态按照有无相分离现象而分为均相结构和两 相结构。前者很少见。更有意义的是后者，它又可分为 单相连续结构和两相连续结构。
¾ 与热力学相容性的关系： 9 聚合物之间有适当的热力学相容性，才有良好的工艺相 容性，才能形成良好的界面层，进一步提高共混物的稳 定性。 9 热力学完全不相容的一般不具有工艺相容性。 ¾ 工艺相容性的理论依据： 9 聚合物分子量大，黏度大，分子运动困难，分离速度 满，长时间也不容易产生宏观分相； 9 9 形成界面层有利于体系稳定； 填充剂的加入使分散相变小，硫化剂在相间/内产生交 联，束缚 了分子运动
CH2 COOH
除了商品化和预制的相容剂外，还可以原位生成相容剂。
除了上述相容剂外，商品化的化学改性聚合物如CPE、 CSM、ENR、HNBR等也都具有相容剂的功能。 如ENR就是NR/NBR体系的相容剂。
合成橡胶PPT课件
活化剂
还原剂 螯合剂
硫酸亚铁 雕白粉
EDTA
缓
冲
剂
磷酸钠
聚合温度
反应条件
聚合物合成工艺学多媒体课件
转 化 率，% 聚合时间，h
配方I 70 30 0.20 200 4.5 0.15 0.08 0.05 0.15
0.035 0.08
5 60 7-12
配方II 72 28 0.16 195 4.62 －
SBR
丁苯橡胶： 由1，3-丁二烯
与苯乙烯共聚而得 的高聚物，简称 SBR，是一种产量 和消耗量最大的通 用橡胶。
聚合物合成工艺学多媒体课件
概述
工业生产方法
第二节 丁苯橡胶 广泛应用
溶液聚合
乳液聚合
烷丁 基苯 锂橡 溶胶 液 聚
胶醇 烯 溶 液 聚 丁 苯 橡
1 4-
高丁 反苯 式橡 聚胶 ，
锡丁 偶苯 联橡 溶胶 液 聚
31
38
第三节 顺丁橡胶
顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺
二、生产原理与工艺
生产中存在的问题-----挂胶现象(聚合中普遍性问题)
危害
挂胶发生在搅拌轴、釜壁上及管道内壁，严重影响聚 合，产生产事故，甚至停车。
产生 原因
1.原料纯度；2.催化剂种类和用量：Ａｌ/Ｂ↑，挂胶严重； 3.溶剂种类与用量；4.聚合温度：T↑，挂胶严重；5.聚合釜结 构、搅拌情况及釜壁光洁度。
国防、聚交合通物及合日成常工生艺活学中多。媒体课件
一、橡胶的类型
第一节 概述
聚合物合成工艺学多媒体课件
轮胎制品
一、橡胶的类型
第一节 概述
聚合物合成工艺学多媒体课件工业制品
二、橡胶的特性
合成橡胶
第九章合成橡胶第一节橡胶的分类与性能一、橡胶的类型橡胶:是一种高分子弹性体，它在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原来形状。
分类：1.从橡胶的来源分两大类天然橡胶：由橡胶树中取得，经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。
合成橡胶：由小分子化合物聚合而得，一般分为通用橡胶和特种橡胶2.根据合成橡胶的用途分为通用橡胶、特种橡胶二、橡胶的特性玻璃化温度低，具有高弹性三、橡胶的硫化与增强未硫化：大分子是线型或支链型结构，因其制品强度很低、弹性小、遇冷变硬、遇热变软、遇溶剂溶解等，使得制品无使用价值。
橡胶制品必须经过硫化形成网状或体型结构才有实用价值。
对橡胶进行适当的硫化，即可以保持橡胶的高弹性，又可以使橡胶具有一定的强度。
同时，为了增加制品的硬度、强度、耐磨性和抗撕裂性，而在加工过程中加入惰性填料（如氧化锌、粘土、白垩、重晶石等）和增强填料（如炭黑）等。
第二节丁苯橡胶丁苯橡胶（SBR）：是由1，3-丁二烯与苯乙烯共聚而得的高聚物。
工业生产方法：1.乳液聚合法→主要采用品种：低温丁苯橡胶、高温丁苯橡胶、低温丁苯橡胶炭黑母------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1《高聚物生产技术》------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2《高聚物生产技术》炼胶、低温充油丁苯橡胶、高苯乙烯丁苯橡胶、液体丁苯橡胶等。
2.溶液聚合法品种：烷基锂引发、醇烯络合物引发、锡偶联、高反式等丁苯橡胶。
重点介绍：低温丁苯橡胶的生产工艺技术一、主要原料1.1，3-丁二烯结构式：CH 2＝CH －CH ＝CH 2，最简单的共轭双烯烃物性：在常温、常压下为无色气体，有特殊气味，有麻醉性，特别刺激粘膜。
合成橡胶技术
合成橡胶技术合成橡胶技术是指一种制造工艺，通过化学反应将石油中的原料处理后，制成具有橡胶性质的化合物，称作合成橡胶。
合成橡胶广泛应用于轮胎、密封件、橡胶管、电缆和塑料制品等领域。
1. 合成橡胶的历史和发展合成橡胶的研究始于19世纪末至20世纪初期，20世纪20年代才出现了第一种合成橡胶——聚合物苯乙烯橡胶。
20世纪30年代，德国科学家开发出了一种合成丁苯橡胶，被广泛应用于各种橡胶制品中。
20世纪50年代，新的合成橡胶种类不断涌现，并逐渐代替天然橡胶。
合成橡胶种类繁多，按用途可分为：轮胎用、工业用、电器用、军用等。
按原料可以分为丁基橡胶、丁苯橡胶、丁酮橡胶、乙丙橡胶、丁丙橡胶等。
合成橡胶具有密度小、韧性好、化学稳定、尺寸稳定、耐高温、耐油性能好、使用寿命长等优点。
3. 合成橡胶材料制造过程合成橡胶的制造过程大致分为以下几个步骤：（1）气相法合成橡胶工艺。
此法的主要特点是原料经高温裂解后变成气体并随着空气进入反应室，产生化学反应制成合成橡胶。
（2）溶剂法合成橡胶工艺。
此法的主要原理是利用溶剂对合成橡胶分子进行增长和控制，使其分子量、分子分布和结构从而达到优良的力学性能、耐热性能和耐化学老化性能等优点。
（3）汽相法合成橡胶工艺。
此法的原理是在气氛下通过高温、高压条件直接将初始单体合成橡胶聚集成牵连性更强的大分子量聚合物。
（4）乳液法合成橡胶工艺。
此法的原理是将含有合成橡胶单体的乳液在摇床上进行搅拌和增压，产生化学反应泡沫，制成合成橡胶。
合成橡胶技术的应用包括轮胎、电缆、密封件、工业胶管和橡胶鞋垫等。
在橡胶鞋垫上加入合成橡胶，可以提高鞋垫的舒适性、防滑性和耐磨性。
在轮胎上应用合成橡胶，可以增加轮胎的使用寿命、降低轮胎磨损、提高轮胎的耐热性、耐油性、耐老化性等性能。
合成橡胶技术的应用还涉及到航空航天、军事工业和医疗器械等领域。
在上述领域中要求橡胶材料具有高温、高压、高强度、阻燃阻爆、耐高辐射和耐腐蚀等特性，这就需要应用合成橡胶技术进行生产。
合成橡胶介绍
合成橡胶介绍
合成橡胶（合成纤维橡胶），是指由人工合成或经天然高分子聚合而成的橡胶。
它们是天然橡胶的替代品。
合成橡胶是现代工业发展的重要原料，它具有比天然橡胶更高的耐磨性、耐化学药品性、电绝缘性、耐腐蚀性及抗老化性。
合成橡胶广泛应用于工业、农业、建筑、国防等各个领域。
合成橡胶按聚合方法不同，可分为化学合成和物理合成两大类，其中以物理合成为主。
天然橡胶主要由碳氢两种元素组成，分子间以氢键相连，因而具有很大的分子量（百万分率）和较高的弹性（弹性模量），但其化学组成却很不稳定。
而化学合成法是将各种不同物质按一定的配比、加成聚合而制得的橡胶。
一般都是先将各种单体通过缩聚反应合成出高分子量的聚合物，再通过加成聚合反应合成出高分子量的聚合物。
合成橡胶按化学结构不同可分为：顺丁橡胶（NBR）、丁苯橡胶（SBR）、乙丙橡胶（EPDM）、丁基橡胶（SBR）和丁基/乙基混炼胶等，它们具有与天然橡胶类似的性质，但力学性能和耐老化性比天然胶更好。
—— 1 —1 —。
九年级化学合成橡胶和合成纤维(PPT)5-2
合成橡胶是利用低分子物质合成的一 类弹性特别强的高分子化合物。
常见的合成橡胶有：丁苯橡胶、 氯丁 橡胶和顺丁橡胶。
名蠢人（骂人的话）。 【笨活儿】名笨重的工作；粗活儿。 【笨口拙舌】嘴笨；没有口才。也说笨嘴拙舌。 【笨鸟先飞】比喻能力差的人做事时动作不灵活或手脚不灵巧。 【笨头笨脑】①形容人不聪明，反应迟钝。②形容式样蠢笨：皮鞋做得～ 的，我不喜欢。 【笨重】形①庞大沉重；不； 幼小衔接加盟 幼小衔接加盟 ；灵巧：～家具｜身体～。②繁重而费力：用机器代替～的体 力劳动。 【笨拙】形笨；不聪明；不灵巧：动作～｜笔法～。 【笨嘴拙舌】笨口拙舌。 【伻】〈书〉①使；令。②使者。 【祊】①古代宗庙门内设祭的地 方。②古代在宗庙门内举行的祭祀。 【崩】①动倒塌；崩裂：山～地裂。②动破裂：把气球吹～了◇两个人谈～了。③动崩裂的东西击中：炸起的石头差点 儿把他～伤了。④〈口〉动毙。⑤君主时代称帝王死：驾～。 【崩溃】动完全破坏；垮台（多指国家政治、经济、军事等）：敌军全线～｜该国经济濒临～。 【崩裂】动（物体）猛然分裂成若干部分：轰隆一声，山石～。 【崩龙族】名德昂族的旧称。 【崩盘】∥动指、期货等市场由于行情大跌而彻底崩溃。 【崩 塌】动崩裂而倒塌：江堤～。 【崩坍】动悬崖、陡坡上的岩石、泥土崩裂散落下来；崩塌：山崖～。 【绷】（綳、繃）①动拉紧：把绳子～直了。②动衣服、
合成纤维
优点：耐磨、耐腐蚀、不缩水、弹性好、耐 化学腐蚀。
缺点：吸水性和透气性不如天然纤维。 用途：生活中常作衣服，利用天然纤维和合
成纤维混纺，兼有两类纤维的特点。
布、绸等张紧：小褂紧～在身上不舒服。③动（物体）猛然弹起：弹簧～飞了。④动缝纫方法，稀疏地缝住或用针别上：红布上～着金字。⑤〈方〉动勉强 支持；硬撑：～场面。⑥用藤皮、棕绳等编织成的床屉子：棕～｜床～坏了，该修理了。⑦绷子?：竹～｜～架。 【绷】（綳、繃）〈方〉动骗（财物）： 坑～拐骗｜他～了人家几百块钱。 【绷场面】〈方〉撑场面。 【绷带】名包扎伤口或患处用的纱布带。 【绷弓子】?名①装在门上用来自动关门的装置，用 弹簧或竹片等制成。②〈方〉弹弓。 【绷簧】〈方〉名弹簧。 【绷子】?名①刺绣时用来绷紧布帛的用具，大件用长方形的木框子，小件用竹圈：花～。② 绷?：藤～｜～床。 【嘣】拟声形容跳动或爆裂的声音：心里～～直跳｜～的一声，气球爆了。 【??】同“祊”。 【甭】〈方〉副“不用”的合音，表示不 需要或劝阻：你既然都知道，我就～说了｜这些小事儿，你～管。 【菶】［菶菶］（）〈书〉形形容草木茂盛。 【绷】（綳、繃）〈口〉动①板着：～脸。 ②勉强支撑或忍住：～劲儿｜他～不住笑了起来。 【绷劲】∥（～儿）动屏住气息用力：绷不住劲｜他一～，就把大石头举过了头顶。 【绷脸】∥
《合成橡胶》课件 (2)
合成橡胶的应用领 域
合成橡胶目前被广泛地 应用于轮胎、密封制品、 电缆等领域，几乎涵盖 了现代工业的方方面面。
制备方法
1
烯烃聚合法
通过聚合烯烃类单体，可以制备出乙烯-丙烯橡胶和丁苯橡胶等品种的合成橡胶。
2
共聚物法
使用不同种类的单体混合聚合，得到的合成橡胶被称作共聚物，体在溶剂中共同聚合，可以制备出HNBR等性能优异的合成橡胶材料。
性能改善
填充剂的作用
选用不同类型的填充剂，如炭 黑、蛇纹石等，可以改善合成 橡胶的强度、硬度等性能。
交联剂的作用
使用交联剂能够增加合成橡胶 的耐磨性、抗拉伸性以及尺寸 稳定性等性能。
抗老剂的作用
添加抗老剂可以有效地提高合 成橡胶的耐热性、耐光性以及 抗氧化性等性能，延长其使用 寿命。
环保性
VECOPLAN回收处理系统
VECOPLAN回收处理系统是目前最先进的废旧 合成橡胶再生处理技术，能够有效地将旧橡 胶回收利用，并将其储存起来。
环保合成橡胶技术
结合现代化的环保技术，发展出了一些环保 型的合成橡胶，如PHEV类型材料等。
结语
1
合成橡胶的前景
随着技术的不断创新与进步，合成橡胶在未来必将有着广泛的应用前景。
2
合成橡胶的发展趋势
随着全球各国的对环保问题的持续关注，环保型合成橡胶的应用将会越来越广泛。
合成橡胶
合成橡胶是现代工业中极为重要的一种材料。本课件将为您详细介绍其概述、 制备方法、性能改善以及环保性等方面的内容。
概述
1 什么是合成橡胶?
合成橡胶是一种由人工 合成的高分子材料，能 够模拟天然橡胶的性质 并且拥有更广泛的应用 领域。
2 与天然橡胶的比较 3
合成橡胶制作过程
合成橡胶制作过程
合成橡胶是一种人造橡胶，它是通过化学反应合成而成的。
与天然橡胶相比，合成橡胶具有更好的耐磨性、耐油性和耐化学性。
它广泛应用于汽车轮胎、工业密封件、电缆绝缘材料等领域。
合成橡胶的制作过程可以分为以下几个步骤：
1. 原料准备
合成橡胶的主要原料是丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶等。
这些原料需要经过粉碎、筛分等处理，以确保其粒度均匀。
2. 橡胶合成
将原料加入反应釜中，加入催化剂和其他助剂，进行高温高压下的化学反应。
反应过程中，原料分子会发生交联，形成高分子链，最终形成橡胶。
3. 橡胶加工
将合成橡胶经过混炼、压延、切割等加工工艺，制成所需的形状和尺寸。
这些加工工艺可以改变橡胶的物理性质，如硬度、弹性等。
4. 橡胶成型
将加工好的橡胶放入模具中，进行压制、热压等成型工艺，制成所需的产品。
这些产品可以是轮胎、密封件、电缆绝缘材料等。
5. 检测和质量控制
对制成的产品进行检测，包括外观、尺寸、物理性质等方面的检测。
同时，对原料和加工过程进行质量控制，确保产品的质量符合要求。
总的来说，合成橡胶的制作过程需要经过多个环节，每个环节都需要严格控制，以确保最终产品的质量。
随着科技的不断进步，合成橡胶的制作工艺也在不断改进，使得合成橡胶的性能和应用范围得到了不断扩展。
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丁苯橡胶的用途
电线和电缆包皮
胶管和胶鞋
汽车零件
聚合物合成工艺学多媒体课件
第三节
顺丁橡胶
顺丁橡胶： 以13-丁二烯 为单体，经配位聚 合而得到的高顺式 聚丁二烯高分子弹 性体。是世界上仅 次于丁苯橡胶的通 用合成橡胶。
BR
生产方法
聚合物合成工艺学多媒体课件
连续式溶液聚合法
第三节
顺丁橡胶
顺丁橡胶工业生产新技 术是中国科学院兰州化学物 理所、长春应化所、山西煤 化所与常州炼油厂和有关设 计单位共同开发的，于1972 年初在北京燕山石化公司建 立了第一套万吨级生产装置。
第一节
概述
一、橡胶的类型
聚合物合成工艺学多媒体课件
轮胎制品
第一节
概述
一、橡胶的类型
聚合物合成工艺学多媒体课件
工业制品
第一节
概述
二、橡胶的特性
玻璃化温度低 具有高弹性
几种主要橡胶的玻璃化温度及使用温度范围
聚合物合成工艺学多媒体课件
第一节
概述
三、橡胶的硫化与增强
硫化 目的
硫化 实质
增强 方法
加入惰性填 料、增强填 料等。
第七章
合成橡胶
高分子合成工艺学多媒体课件
知识目标
1 2 学习掌握橡胶的分类、性能及应用 掌握丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙
橡胶、氯丁橡胶等的生产技术、性能及应用
能力目标
能根据需要正确选择生产方法，并指导具 体生产过程，合理确定工艺条件
聚合物合成工艺学多媒体课件
第一节
概
述
橡胶是一种高 分子弹性体，在外 力作用下能发生较 大的形变，当外力 解除后，又能迅速 恢复其原来形状。
是一种不饱和烯烃高聚物，其玻璃化温度取决于苯 乙烯均聚物的含量。
聚合物合成工艺学多媒体课件
第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
丁苯橡胶的性能 优点
胶料不易烧焦和 过硫；高温耐磨性好 ，适用于乘用胎；加 工过程中不易过炼， 可塑度均匀，硫化橡 胶硬度变化小；充油 橡胶的加工性能好； 容易与其他橡胶并。
通用合成橡胶
特种合成橡胶
丁苯橡胶、 顺丁橡胶、 丁基橡胶等
丁腈橡胶、 硅橡胶、 氟橡胶等
聚合物合成工艺学多媒体课件
第一节
概述
一、橡胶的类型
人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然 橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、 国防、交通及日常生活中。 聚合物合成工艺学多媒体课件
采用药剂 处理或加入 亚硝酸钠、 碘、硝酸等 抑制剂
聚合物合成工艺学多媒体课件
第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
丁苯橡胶的结构
典型丁苯橡胶的结构特征
丁苯橡胶类型 低温乳液聚合丁苯橡胶 高温乳液聚合丁苯橡胶 宏观结构 支化 中等 大量 凝胶 少量 多 Mn 100000 100000 HI 4-6 7.5 PS，% 23.5 23.4 顺式 9.5 16.6 微观结构 反式 55 46.3 乙烯基 12 13.7
19
19
19
19
24 30
34 35
56 57 59
52
58
5
6 7
成品
20
38 39
聚合物合成工艺学多媒体课件
第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
二、生产原理与工艺 5 流程说明
聚合系统：8～12台聚合釜串联 反应终点：根据门尼粘度和单体转化率来控制
转化率：根据取样测定固体含量来计算。 门尼粘度：根据产品指标要求实际取样测定来确定
聚合物合成工艺学多媒体课件
第三节 顺丁橡胶
顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺
二、生产原理与工艺 4 工艺流程-----原料准备、引发剂配制、聚合、分离回收、后处理等。
Ni组分 1 2 3 9 10 15 丁二烯 4 溶剂油 5 13 6 17 稀释剂 14 18 19 20 25 B组分 乙醇,防老剂 27 30 36 40 38 11 16 16 16 8 23 24 16 蒸汽 28 29 Al组分 7 21 26 33 33 水处理 溶剂回收 43 44 35 39 37 41 水 42 46 47 48 49 50 入库 22 去单体 回收 32
1100系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶） 1500系列（低温乳聚丁苯胶） 1600系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
5
1700系列（低温乳聚充油丁苯胶）
6 1800系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶） 聚合物合成工艺学多媒体课件
第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
二、生产原理与工艺 1 聚合原理-----配位聚合 2 生产工艺-----典型配方
配方 配方
丁油浓度 铝/丁 铝/硼 铝/镍 聚合温度 聚合压力 收率
12～15g/ml ≤1.0×10－4 ＞0.25 3～8 首釜＜95℃ ＜0.45MPa ＞95%
镍/丁 硼/丁 醇/铝 防老剂/丁 聚合温度 转化率
第一节
概述
一、橡胶的类型
天然橡胶牛筋底，网 状填充给鞋帮提供最大限 度的透气性
聚合物合成工艺学多媒体课件
天然橡胶手套(棉/腈内衬)
第一节
概述
一、橡胶的类型
按用途分类
日常用品
工业制品
如胶辊、胶 布、胶板、 油封等
轮胎、胶带、 胶管、胶鞋等
聚合物合成工艺学多媒体课件
第一节
概述
一、橡胶的类型
合成橡胶分类
搅拌形式：框式
管 道 TRCA
蓄 集 器
氨气 液氨
传热：在聚合釜内安装垂直管式氨蒸发器 干燥：双层履带式
聚合釜
聚合物合成工艺学多媒体课件
第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
二、生产原理与工艺 6 单体回收注意问题 产生泡沫 产生凝集物 产生爆聚物
加入硅油 或聚乙二醇 等消泡剂
定期清洗 粘附在器壁 上聚合物； 设置两个脱 苯乙烯塔切 换使用
制品强度很 低、弹性小、遇 冷变硬、遇热变 软、遇溶剂溶解 等，无使用价值。
使线型橡胶 分子交联形 成立体网状 结构。
聚合物合成工艺学多媒体课件
第一节
概述
四、合成橡胶的生产过程
聚合物合成工艺学多媒体课件
第二节
丁苯橡胶
SBR
丁苯橡胶： 由1，3-丁二 烯与苯乙烯共聚而 得的高聚物，简称 SBR，是一种产量 和消耗量最大的通 用橡胶。
顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较 宽，易于加工；支化度高。
Ｃｏ系
顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较宽，易 于加工；可以提高单体浓度和聚合温度。
Ｎi系
聚合物合成工艺学多媒体课件
第三节 顺丁橡胶
顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺
Ｎi系
环烷酸镍
三异丁基铝
三氟化硼 乙醚络合物
主引发剂
助引发剂
第三组分
2
苯乙烯
CH2＝CH－
无色或微黄色易燃液体，化学性质非常活泼，能进行均聚合， 也能与其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。
聚合物合成工艺学多媒体课件
第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
二、生产原理与工艺 1 聚合原理------自由基共聚合 2 生产工艺-----典型配方
原 单 料 及 体 辅 助 材 料 丁 二 烯 苯 乙 烯 叔十烷基硫醇 水 歧化松香酸钢 烷基芳基磺酸钠 过氧化氢对孟烷 硫 酸 亚 铁 雕 白 粉 E D T A 磷 酸 钠 聚 合 温 度 转 化 率，% 聚合时间，h 配方I 70 30 0.20 200 4.5 0.15 0.08 0.05 0.15 0.035 0.08 5 60 7-12 配方II 72 28 0.16 195 4.62 － 0.06-0.12 0.01 0.04-0.10 0.01-0.025 0.24-0.45 5 60 7-10
低胶 温炭 充黑 油母 丁橡 苯胶 橡
高 苯 乙 烯 丁 苯 橡 胶
液 体 丁 苯 橡 胶
羧 基 丁 苯 橡 胶
聚合物合成工艺学多媒体课件
1 4-
第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
一、主要原料 1
1,3-丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2
最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，性质活 泼，容易发生自聚反应，在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二 酚阻聚剂。
聚合物合成工艺学多媒体课件
第二节 丁苯橡胶
概
述
工业生产方法
溶液聚合
乳液聚合
烷丁 基苯 锂橡 溶胶 液 聚
胶醇 烯 溶 液 聚 丁 苯 橡
高丁 反苯 式橡 聚胶 ，
锡丁 偶苯 联橡 溶胶 液 聚
高 温 丁 苯 橡 胶
低 温 丁 苯 橡 胶
低黑 温母 丁橡 苯胶 橡 胶 炭
低 温 充 油 丁 苯 橡 胶
防老剂：对苯二酚
填充油：液态烃（芳烃、环烷烃） 防老剂 ：胺类防老剂
转化率：60%～70%，
聚合时间：控制在7～12h
聚合温度:5℃或更低
聚合物合成工艺学多媒体课件
第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
二、生产原理与工艺 4 工艺流程----原料准备、聚合过程、单体回收、分离、后处理等。
废气 17 8 1 9 2 3 4 10 11 19 12 13 14 15 22 废水 23 21 26 37 防填 老充 剂油 19 19 19 25 36 16 废NaOH 18 27 28 29 32 33 31 水 47 48 49 51 53 废水 46 45 44 50 55 54 40 41 42 43