顺丁橡胶生产工艺

•1842年 美国人古德发明了硬橡胶轮胎，该轮胎是实心的，行驶中颠簸很厉害。

•1886年 1月29日，德国曼海姆专利局批准卡尔·本茨为其在1885年研制成功的三轮汽车申请的专利，这一天被大多数人称为现代汽车诞生日。

•1894年米其林发明的可拆卸式充气轮胎。

•1914年全钢车身的道奇牌客车问世。

•1918年美国登记客车数超过500万辆。

•1923年福特公司年产汽车200万辆。

•1935年全球汽车保有量达3500万辆。

•1939年美国汽车产量达到750万辆。

•2010年全球汽车产量近8000万辆,我国轮胎消耗BR200万吨以上

•橡胶分为天然胶和合成胶。人类使用橡胶是从天然橡胶（NR）开始的，天然橡胶来源于橡胶树，天然橡胶的分子几乎都是由异戊二烯的顺式-1，4结构组成，橡胶树成长周期长、产量低、受自然影响大。随着社会的发展，橡胶的广泛应用，天然橡胶不能满足人类的需求。合成橡胶（SR）是人工合成的性能类似于天然橡胶，某些性能甚至超过天然橡胶的重要高分子材料，它主要以石油、天然气、煤炭作为初始原料，随着石油化工技术的发

展，合成橡胶技术得到迅速提高。

天然橡胶顺丁橡胶

聚丁二烯橡胶在20世纪初已经出现，顺丁橡胶于1960年由美国菲利浦石油公司首先实现了工业化生产。 由于顺丁橡胶弹性高，玻璃化温度低，具有优异的耐磨性能，容易与天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等多种橡胶互混，便于加工和不同胶种性能优势互补等优点，在20世纪60～70年代聚丁二烯橡胶发展最快，至今，世纪上已有20多个国家和地区生产顺丁橡胶，其产量仅次于丁苯橡胶(丁二烯和苯乙烯的无规共聚物。其中苯乙烯的质量百分比为23.5%~25%,有乳聚丁苯橡胶 、溶聚丁苯橡胶)居第二位。

•（2）含有杂原子或官能团橡胶 如硅橡胶、氟橡胶、聚醚橡胶、丙烯酸脂橡胶等。

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• 按橡胶用途分类可分为通用橡胶、专用橡胶和特种橡胶。通用橡胶系指主要用于生产轮胎等大宗产品的原料橡胶。专用橡胶系指具有专门用途的原料橡胶。特种橡胶系指主要用于生产特种性能制品的原料橡胶，特种橡胶具有特殊性能和独特的用途。

1 合成橡胶的分类与我国顺丁橡胶品牌

• 目前，世界合成橡胶品种有30多个，上千种牌号，但是，合成橡胶的分类至今尚无统一的标准。按聚合用主要单体性质可分为两大类。•（1）烃类橡胶 包括二烯烃类橡胶和烯烃类橡胶。•二烯烃类橡胶 如丁二烯橡胶、异戊橡胶、丁苯

橡胶、。

•烯烃类橡胶 如乙丙橡胶、丁基橡胶、氯化聚乙

烯橡胶。

　镍系通用顺丁橡胶包括普通顺丁橡胶和充油顺丁

橡胶，专用顺丁橡胶如用作塑料改性剂的橡胶，也

称塑料改性专用顺丁橡胶。我国镍系顺丁橡胶已开

发出通用顺丁橡胶和专用顺丁橡胶品牌如下。

• （1）通用顺丁橡胶

• 普通顺丁橡胶 BR-9000。

• 充油顺丁橡胶 BR-9071、BR-9072、BR-9073、BR-9053。

• （2）专用顺丁橡胶

• 塑料改性专用顺丁橡胶BR-9002、BR-9004A、BR-9004B。

2 顺丁橡胶的结构与性能

• 2.1 顺丁橡胶的结构

• 合成橡胶属高分子聚合物，聚合物结构包括聚合物的微观结构、分子结构和分子的聚集态结构。• 2.2 顺丁橡胶的性能　

•　（1）玻璃化温度低

• 玻璃化温度是高分子的链段运动得以开始或被冻结的温度。对于橡胶而言，橡胶从高弹态转变为玻璃态时的温度为其玻璃化温度。玻璃化温度是其最低工作温度。高顺式聚丁二烯橡胶的玻璃化温度比天然橡胶和丁苯橡胶都低，是通用橡胶中耐低温性能最好的一种橡胶。

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（2） 弹性高、耐屈挠性能好

•顺丁橡胶分子链柔顺性好，分子链柔顺性源于分子链中C-C健的内旋转。在通常状态下，分子链处于卷曲状态，当受到外力作用时，分子链被拉伸，外力一旦消失，分子链可通过主链上单键的内旋转和链段运动恢复到原来的卷曲状态，表现出良好的弹性和耐屈挠性能。高顺式聚丁二烯橡胶的弹性比天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶都高，即使在-40℃低温下，仍具有较好的弹性，是通用橡胶中弹性最高的一种橡胶。

（3） 耐磨性能好

• 镍系顺丁橡胶分子结构规整，无极性基团

侧链，其制品与其他物体表面接触时，摩擦力小，耐磨性能好；此外，外界作用力较大时，又能使制品拉伸结晶，进一步增加其耐磨性能。在通用橡胶中，高顺式聚丁二烯橡胶耐磨性能最好。

•（4） 滞后损失小、生热少

• 橡胶受力时，其抵抗形变的内力密度称为应力，应力与外力方向相反，大小相等。在外力作用下，一部分应力用来克服橡胶形变时的收缩力，另一部分用来克服橡胶形变时的链段运动内摩擦阻力，这部分应力完全消耗并转化为热能。在橡胶拉伸、回缩过程损失的机械功转化为热能使橡胶本身温度升高，所损失的机械功称为滞后损失或滞后损耗。

• 滞后损失的大小取决于橡胶的结构，顺丁橡胶分子链柔软，没有取代基，链段运动内摩擦力小，弹性高，在多次反复形变中，滞后损失小、生热少，可降低制品的永久变形，延长其使用寿命。

•（5） 与其他橡胶互溶性好

• 高顺式聚丁二烯橡胶易与天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、异戊橡胶等互溶，有利于与它们并

用，在加工和应用中发挥它们的性能互补优势。•（6） 抓着力小、耐湿滑性能差

•　高顺式聚丁二烯橡胶用于胎面时，轮胎与路面

的抓着力小，耐湿滑性能差，在潮湿路面行驶，

容易造成轮胎打滑，影响它在轮胎中的使用比例。•（7） 抗张强度和耐撕裂强度较低

•　镍系顺丁橡胶分子间的作用力小，低聚合度的

聚合物含量较高，数均分子量较低。低聚物改善

了橡胶的加工行为，却降低了其抗张强度和耐撕

裂强度。镍系顺丁橡胶的抗张强度和耐撕裂强度

低于天然橡胶和丁苯橡胶。