异戊橡胶的结构PPT课件
聚异戊二烯橡胶
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
3
稀土化合物 催化剂
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三.聚异戊二烯橡胶的结构与性能
催化剂 齐格勒 有机锂
结构
顺式结构含量96 ％～97％
分子量
较低，在25～ 50万之间
分子量分布
性能
较宽
易结晶，在高温 下有较高的强度。
三.聚异戊二烯橡胶的结构与性能
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
（二）聚异戊二烯橡胶的历史发展
19世纪后
1826年
M.Faraday 进行天 然橡胶的 元素 分析 ，测得异 戊二 烯组 分为C5H8。
1882年
W.A.Tilden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www.them 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。
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四.聚异戊二烯橡胶和天然橡胶
?聚异戊二烯橡胶和天然橡胶的相比之优点：
流动性优 基本
无色透明
塑炼时间
膨胀和
短
收缩量小
质量均一 纯度高
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四.聚异戊二烯橡胶和天然橡胶
屈服强度、拉伸强度均低
应用聚异戊二烯橡胶的轮胎胎坯存放 时易变形
异戊橡胶
权威评审异戊橡胶编辑词条分享MSN∙ 1 异戊橡胶∙ 2 正文∙ 3 配图∙ 4 相关连接全名为顺-1，4-聚异戊二烯橡胶。
由异戊二烯制得的高顺式(顺-1,4含量为92％～97％)合成橡胶，因其结构和性能与天然橡胶近似，故又称合成天然橡胶。
它是一种综合性能很好的通用合成橡胶，主要用于轮胎生产，除航空和重型轮胎外，均可代替天然橡胶。
但它的生胶强度、粘着性、加工性能以及硫化胶的抗撕裂强度、耐疲劳性等均稍低于天然橡胶。
异戊橡胶的生产有两种流程:①用齐格勒-纳塔催化剂，以己烷(或丁烷)作溶剂的连续溶液聚合流程。
这一流程首先由美国固特异轮胎和橡胶公司于1963年实现工业化。
过程包括:催化剂（四氯化钛-三烷基铝或四氯化钛－聚亚胺基铝烷）制备、聚合、脱除催化剂残渣、脱水干燥及成型包装。
在单釜容积为40～50m3的3～6台串联釜中进行聚合。
操作工艺参数为：单体浓度12％～25％，聚合温度0～50°C，反应时间3～5h，转化率可达80％～90％，所得生胶的门尼粘度为80～90，凝胶含量＜1％，异戊橡胶的顺-1,4含量＞95％。
②用锂或烷基锂(RLi)为催化剂，以环己烷(或己烷)作溶剂的间歇溶液聚合流程。
该流程最早由美国壳牌公司于1962年采用固特里奇化学公司的专利首先实现工业化，所得异戊橡胶的顺-1,4含量为92％～93％。
因锂系催化剂用量少,转化率高,故流程中可省去单体回收和脱除催化剂残渣工序。
与连续溶液聚合相比，该工艺对原料纯度要求高，聚合条件更需严格控制，所得异戊橡胶的性能稍差。
1974年，中国首次发表了用环烷酸稀土－三异丁基铝-卤化物合成顺-1,4-聚异戊二烯的实验结果，之后进行了催化剂筛选、聚合物结构和性能、以及中间试验开发工作，这种稀土催化剂可在加氢汽油中制得顺-1,4含量高达94％以上的异戊橡胶，是一种有工业化前途的[工艺流程参考]密炼机（使之与其他橡胶熔融）——（开炼机）——混炼——加工成型——硫化注：本产品必须与其他橡胶同时放入密炼机中混合熔融后，再执行其他工艺。
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
聚异戊二烯红外分析
聚异戊二烯橡胶（Polysoprene Rubber）是由异戊二烯单体经溶液聚合而得，简称异戊橡胶（IR）。
异戊二烯聚合会产生4中不同的结构单元H3CC CHCH2H2Cn 顺-1,4-聚异戊二烯H3CC CCH2H2Cn 反-1,4-聚异戊二烯H2C CCH3CHCH2n 1,2-聚异戊二烯H2C CCH3CCH2n 3,4-聚异戊二烯H天然橡胶是异戊二烯的聚合物，不过通常工业上所指的天然橡胶是由希维亚橡胶树（巴西橡胶树）中取得的，它是较纯的顺式1，4-聚异戊二烯，在常温下具有弹性，且为无定形，这种橡胶具有很大的国民经济价值，相反，马来橡胶（古塔波胶）和巴拉塔橡胶是由反式1,4-聚异戊二烯组成的。
这种橡胶在常温下质硬，弹性差，用途较窄，此外，在中美洲的橡胶树中还有一种天然的聚异戊二烯是由四分之三反式1,4-和四分之一顺式1,4-结构组成的，所有天然橡胶皆含有树脂状化合物和蛋白质，因此测定它们的光谱前要纯化样品。
注：在天然橡胶中，可能含有少量难以除去的蛋白质，皂和树脂组分，这些组分在光谱中也会吸收，1639和1538 cm-1（6.10和6.50um）可能来源于蛋白质的酰胺Ⅰ和酰胺Ⅱ吸收带，后一吸收带还可能来源于皂，1740和1710 cm-1（5.75和5.85um）的吸收大抵来源于树脂组分，在用立体有择催化剂合成的顺1,4-聚异戊二烯的光谱中，1710 cm-1（5.85um）的尖锐吸收和719 cm-1（13.90um）的弱吸收大抵属于高级脂肪酸（润滑油），1587 cm-1（6.30um）吸收可能来源于皂，889 cm-1（11.25um）吸收大抵是由3,4-结构产生的。
第十十五章橡胶ppt课件
常用品种有对苯醌二肟与对二苯甲酰苯醌二肟。 6.胺类化合物
•是丙烯酸酯橡胶和氟橡胶的最重要的交联剂。 7.树脂类硫化剂 几乎专为丁基胶所用。
合成橡胶硫化的特点
1. 合成橡胶大分子链中含有不饱和双键的，皆采用 2. 硫黄或适用于天然橡胶的其他硫化剂硫化。 2. 合成橡胶大分子链中不含有不饱和双键的，但在 主链或侧链上带有氢原子者，可采用有机过氧化合 物交联。 3. 合成橡胶大分子链中不含有不饱和双键的，但在 主链或侧链带有易于反应的原子或基团。可采用适 当的化合物与它反应交联。 4. 合成橡胶可用辐射方法交联。 5. 合成橡胶中的热塑性弹性体，室温下已自行交联。
15.3.1.2 顺式-1，4-聚异戊二烯合成原理
异戊二烯合成顺式-1，4-聚异戊二烯所用引发剂类型
1 Zeglar-Natta型 TiCl4+R3Al TiCl4+聚亚胺基铝烷
2 烷基锂型
3 稀土型
15.3.2 顺式-1，4-聚异戊二烯的品种、性能及应用 15.3.2.1 顺式-1，4-聚异戊二烯的品种
2. 特种合成橡胶 凡是具有特殊性能,专门用作耐热、耐寒、耐溶剂、 耐辐射、耐化学腐蚀等特种橡胶制品的，称为 “特种橡胶”。
14.2 合成橡胶生产工艺特点
1. 单体及其他原料的准备与精制
2. 聚合转化率的控制
3. 橡胶的分离 A 从乳液聚合的胶乳中分离橡胶
（1） 电解质凝聚法 （2） 冷冻凝聚法
2. 橡胶配合剂
3. 橡胶的加工工艺
(1) 生胶的塑炼 (2) 胶料的混炼 (3) 混炼胶的加工成型(压延、压型) (4) 硫化
硫化中的物性变化和正硫化
某一性能达到 最高值时的硫 化称为该性能 的正硫化。
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。
橡胶 课件 ppt演示
1 2 3
全球化与区域化并存
橡胶产业将继续呈现全球化与区域化并存的格局 ，跨国企业和区域性企业将共同主导市场。
技术创新驱动发展
技术创新将成为推动橡胶产业发展的关键因素， 企业将加大研发投入，不断推出新产品和新技术 。
可持续发展成为主流
随着环保意识的提高，可持续发展将成为橡胶产 业的主流趋势，企业将更加注重环保和社会责任 。
橡胶课件 PPT演示
目录
• 橡胶简介 • 橡胶的化学性质 • 橡胶的性能与测试 • 橡胶的应用领域 • 橡胶的发展趋势与未来展望
01
橡胶简介
橡胶的定义与特性
总结词
天然橡胶和合成橡胶的定义、物理和化学特性。
详细描述
天然橡胶是从橡胶树等植物中提取的，具有高弹性、绝缘性、气密性、耐疲劳 等特性。合成橡胶则是通过化学方法合成的，具有类似天然橡胶的特性，但性 能可以调整。
橡胶的物理性能
橡胶的密度
橡胶的密度是衡量其质量的重要 参数，不同种类的橡胶密度不同
。
橡胶的透气性
橡胶的透气性是指气体透过橡胶 的能力，对于某些特定用途的橡 胶制品来说，良好的透气性是必
要的。
橡胶的耐腐蚀性
橡胶的耐腐蚀性是指其抵抗化学 物质侵蚀的能力，对于某些特定
环境下的使用非常重要。
橡胶的化学性能
橡胶的耐化学性
橡胶的耐化学性是指其抵 抗化学物质侵蚀的能力， 对于某些特定环境下的使 用非常重要。
橡胶的抗氧化性
橡胶的抗氧化性是指其抵 抗氧化剂侵蚀的能力，对 于某些特定环境下的使用 非常重要。
橡胶的热稳定性
橡胶的热稳定性是指其在 高温下不易分解的能力， 对于某些特定环境下的使 用非常重要。
橡胶的机械性能
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。
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防老剂：对苯二酚
防老剂 ：胺类防老剂
转化率：60%～70%，
聚合时间：控制在7～12h
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 工艺流程----原料准备、聚合过程、单体回收、分离、后处理等。
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
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
搅拌形式：框式
管 道
传热：在聚合釜内安装垂直管式氨蒸发器
蓄 集 器
TRCA
氨气 液氨
干燥：双层履带式
聚合釜
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 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
第四章 合成橡胶
1 学习掌握橡胶的分类、性能及应用 2 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
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。
过氧化氢对孟烷
引发剂 体系
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
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 －
一、橡胶的类型
第一节 概述
天然橡胶牛筋底，网 状填充给鞋帮提供最大限 度的透气性
天然橡胶手套(棉/腈内衬)
一、橡胶的类型
按用途分类
第一节 概述
日常用品
轮胎、胶带、 胶管、胶鞋等
工业制品
如胶辊、胶 布、胶板、
油封等
一、橡胶的类型
合成橡胶分类
第一节 概述
通用合成橡胶
丁苯橡胶、 顺丁橡胶、 丁基橡胶等
0.06-0.12 0.01
0.04-0.10 0.01-0.025 0.24-0.45
5 60 7-10
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 生产工艺-----聚合条件
单体纯度：＞99%
引发剂：氧化-还原引发体系 乳化剂：脂肪酸皂或歧化松香酸皂
分子量调节剂： 十二烷基硫醇
采用药剂 处理或加入 亚硝酸钠、 碘、硝酸等 抑制剂
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
支化
宏观结构
微观结构
凝胶 Mn HI PS，% 顺式 反式 乙烯基
10000 低温乳液聚合丁苯橡胶 中等 少量 0 4-6 23.5 9.5 55 12
第一节 概述
四、合成橡胶的生产过程
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。
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 聚
醇 烯 溶 聚 丁 苯
橡
胶
1 4-
高丁 反苯 式橡 聚胶 ，
性能
缺点
强度低，需加高 活性补强剂；加配合 剂难度大；滞后损失差。
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
丁苯橡胶的用途
1 1000系列（高温乳聚丁苯胶）
2 1100系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
一、橡胶的类型
按来源分类
第一节 概述
天然橡胶
天然橡胶树、 虫胶、 琥珀等
合成橡胶
由单体合成 或天然高聚 物改性获得
一、橡胶的类型
第一节 概述
天
是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料，
然
经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。
橡
制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带和工
胶
业用橡胶杂品；日常生活用品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生 用品等。
锡丁 偶苯 联橡 溶胶 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
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
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
2 苯乙烯
CH2＝CH－
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
聚合原理------自由基共聚合
生产工艺-----典型配方
原料及辅助材料
单
体
丁二烯 苯乙烯
相对分子质量调节剂
叔十烷基硫醇
介
质
水
乳化剂
歧化松香酸钢 烷基芳基磺酸钠
过氧化物
高温乳液聚合丁苯橡胶 大量 多 10000 7.5 23.4 16.6 46.3 13.7
是一种不饱和烯烃高聚物0，其玻璃化温度取决于苯 乙烯均聚物的含量。
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。
工业制品
二、橡胶的特性
第一节 概述
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
第一节 概述
三、橡胶的硫化与增强
硫化 目的
硫化 实质
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。
增强 方法
加入惰性填 料、增强填 料等。
3 1500系列（低温乳聚丁苯胶 ）
4 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）
第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
特种合成橡胶
丁腈橡胶、 硅橡胶、 氟橡胶等
一、橡胶的类型
第一节 概述
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。
一、橡胶的类型
第一节 概述
轮胎制品
一、橡胶的类型
第一节 概述