丁基橡胶配方设计
丁基橡胶配方
哎呀,说到丁基橡胶配方,这可真是个技术活儿。
我虽然不是化学家,但咱也爱捣鼓点小玩意儿,所以对这玩意儿也略知一二。
丁基橡胶,这玩意儿可不简单,它是一种合成橡胶,以其优异的气密性和耐化学腐蚀性而闻名。
不过,别急,我这就给你细细道来。
首先,咱们得准备点原料。
丁基橡胶的主要成分当然是丁基橡胶本身,这是必须的。
然后,咱们得加点硫化剂,比如硫化促进剂、硫化剂,这些家伙能让橡胶变得有弹性。
别忘了防老剂,这玩意儿能延长橡胶的使用寿命,让它不那么快老化。
接下来,咱们得说说配方的比例。
这个比例可得把握好,不然做出来的橡胶不是太硬就是太软。
一般来说,丁基橡胶占主要成分,大概70%左右,硫化剂和防老剂各占1%到2%,这个比例可以根据需要调整。
当然,还有填充剂,比如碳酸钙,这玩意儿能增加橡胶的硬度和耐磨性,大概占10%到20%。
现在,咱们得说说制作过程。
首先,得把丁基橡胶和填充剂混合均匀,这可是个力气活儿。
然后,加入硫化剂和防老剂,继续混合。
这个过程得有耐心,得确保所有的成分都均匀分布。
接下来,就是硫化过程了。
这个步骤得在一定的温度和压力下进行,通常在150°C左右,持续时间得根据橡胶的厚度和所需的硬度来定。
这个过程中,橡胶会从液态变成固态,变得有弹性。
最后,就是成品了。
做出来的丁基橡胶可以根据需要切割成不同的形状和大小,用于各种密封件、轮胎内胎、医用手套等等。
哎呀,说了半天,感觉自己都快成专家了。
不过,这玩意儿还是得实践出真知,光说不练假把式。
你要是真有兴趣,不妨自己动手试试,说不定能做出点新花样来。
不过,记得安全第一,这些化学品可不是闹着玩的。
好了,就说这么多,希望对你有所帮助。
丁基胶辊配方范文
丁基胶辊配方范文丁基胶(也称聚丁二烯胶)是一种常用的橡胶材料,可以用于制作各种胶制品,如胶管、橡胶轮胎、密封件等。
丁基胶辊是运动传动装置、液压用油圈、气压密封圈、轮胎等领域中广泛使用的一种橡胶制品。
丁基胶辊的配方是指在制备丁基胶辊过程中所需使用的原料及各种配比比例。
下面是一种常用的丁基胶辊配方:1.丁基胶:100份(以重量计)丁基胶是此配方的主要成分,质量占总配比的100%。
2.促进剂:-氧化锌:3-5份氧化锌是一种常用的促进剂,可以提高丁基胶的硫化速度和硫化效果。
-硫醇类促进剂(如硫醇、二硫化异丁烯):0.3-1份硫醇类促进剂也是常用的丁基胶促进剂,可以加速丁基胶的硫化反应。
3.防老剂:-酚类抗氧剂:1-3份酚类抗氧剂可以有效延缓丁基胶老化的速度,使丁基胶辊具有更长的使用寿命。
-二烯种类的抗氧剂(如奥克托酚类):0.5-2份奥克托酚类抗氧剂也是常用的抗氧剂之一,可以提供丁基胶辊更好的耐老化性能。
4.填充剂:-碳黑:30-50份碳黑是一种常用的填充剂,可以增加丁基胶辊的硬度和耐磨性。
-沙填料:0-20份沙填料是用来调节丁基胶辊的硬度和综合力学性能的填充剂。
5.加工助剂:-加工油:5-15份加工油可以提高丁基胶的可加工性和流动性,便于丁基胶辊的成型。
-扩链剂(如六异丙基二硫酚):0.3-0.5份扩链剂可以增加丁基胶辊的弹性和拉伸性能。
以上配方仅为一种常用的丁基胶辊配方,实际的配方比例可能会有所不同,具体的配方需要根据产品的具体要求来确定。
此外,为了保证丁基胶辊的质量和性能,还需要在配方设计之后进行严格的实验验证和调整。
丁基橡胶配方设计
丁基橡胶配方设计丁基橡胶是一种具有优异力学性能和化学稳定性的橡胶材料,广泛应用于汽车、电气、建筑等领域。
丁基橡胶的配方设计对于材料的性能表现至关重要。
下面是一个丁基橡胶配方设计的示例。
1.配方成分:-丁基橡胶:作为主要基础材料,具有良好的弹性和耐热性能。
-碳黑:增强材料,可以提高丁基橡胶的强度和耐磨性。
-加工助剂:包括活化剂、加工油等,可以改善橡胶的加工性能。
-环保胶黏剂:用于粘接橡胶和其他材料。
2.配方设计的目标:-良好的力学性能:通过合适的碳黑掺量和加工助剂的选择,提高丁基橡胶的强度和耐磨性。
-优异的耐热性能:选用高热稳定的丁基橡胶和耐热性良好的加工油。
-良好的加工性能:通过合适的加工助剂和加工工艺,提高橡胶的加工性能和可塑性。
-环保性:选择环保胶黏剂,避免对环境造成污染。
3.配方示例:-丁基橡胶:100份-碳黑:30份-加工助剂:10份-环保胶黏剂:5份4.配方选择解析:-碳黑掺量:碳黑是一种常用的填料材料,可以增强橡胶的物理性能。
适当的碳黑掺量可以提高丁基橡胶的强度和耐磨性。
在此示例中,选用了30份碳黑,可根据具体需要进行调整。
-加工助剂:丁基橡胶的加工性能对于工艺过程和成品质量有很大影响。
加工助剂的选择应根据具体加工工艺和产品要求进行。
在此示例中,选用了10份加工助剂,可以改善橡胶的加工性能和可塑性。
-环保胶黏剂:环保胶黏剂在橡胶工业中得到了广泛应用,可以代替传统的有机溶剂,减少对环境的污染。
在此示例中,选用了5份环保胶黏剂。
通过合理的配方设计和配方选择,可以制备出具有优异性能的丁基橡胶材料。
在实际应用中,还需要根据具体要求和工艺流程进行进一步优化调整。
丁基橡胶配方设计
丁基橡胶配方设计丁基橡胶简介:丁基橡胶是合成橡胶的一种,由异丁烯和少量异戊二烯合成。
制成品不易漏气,一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎。
丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物,它在1943年投入工业生产。
具有良好的化学稳定性和热稳定性,最突出的是气密性和水密性。
它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7,丁苯橡胶的1/5,而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200,丁苯橡胶的1/140。
因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、水坝底层以及垫圈等各种橡胶制品。
丁基橡胶的最大优点:气密性好。
它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品,并有吸震、电绝缘性能。
缺点:硫化慢,加工性能较差。
目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种之多,主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机械法等,但无论采用何种方法,目的是采用最经济、最科学的方法把废丁基橡胶由网状结构变成线型结构。
生产方法:淤浆法:淤浆法是以氯甲烷为稀释剂,以H2O-AlCl3为引发体系,在低温(-100℃左右)下将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子聚合制得的。
溶液法:传统的淤浆法合成丁基橡胶生产工艺技术成熟,但由于聚合反应温度低,制冷设备庞大,聚合釜连续运转周期短,能耗高(1kg胶能量消耗约35~55MJ)。
为了能提高反应温度,对用溶液法合成丁基橡胶进行了大量的研究。
配方设计:丁基橡胶因其聚合物所具有的独特性能,所以被广泛用于制造内胎、防振橡胶、工业胶板、医用橡胶等许多方面。
本文主要就配合剂对丁基橡胶物性的影响进行叙述。
炭墨对普通丁基橡胶物性的影响与对卤化丁基橡胶基本相同。
各种炭黑对物性的影响如下:(1)SAF(超耐磨炉黑)、ISAF(中超耐磨炉黑)、HAF(高耐磨炉黑)、MPC(可混槽黑)等粒径小的炭黑,其硫化胶的拉伸强度和撕裂强度较大;(2)FT(细粒子热裂炭黑)、MT(中粒子热裂炭黑)等粒径较大的炭黑,其硫化胶的伸长率大;(3)无论是哪一种炭黑,随着其用量增加,硫化胶的定伸应力和硬度增大,而伸长率减小;(4)SRF(半补强炉黑)硫化胶的压缩永久变形比其它炭黑都优异;(5)炉法炭黑的压出加工性能优于槽法炭黑和热裂炭黑等。
丁基橡胶防水卷材配方
用量/质量份
丁基橡胶400
100
氧化锌
5
硬脂酸
1.5
超细滑石粉
112
钛白粉
39
二甘醇
2
促进剂M
1.5
促进剂BZ
0.7
促进剂TMTD
1
硫化剂DTDM
1.5
硫磺
1.5
【配方5-36】丁基橡胶防水卷材配方
成分
用量/质量份
丁基橡胶065
100
氧化锌
5
硬脂酸
1
防老剂4010
1.5
石蜡
6
凡士林
5
快压出炉黑
75
促进剂TDEDC(二乙基硫代氨基甲酸碲)
3
硫磺
1.5
【配方5-37】丁基橡胶防水卷材
成分
用量/质量份
丁基橡胶065
100
氧化锌
5
硬脂酸
1
防老剂NBC
1
石蜡30
轻质碳酸钙
5
石蜡油
6
促进剂M
1
促进剂TDEDC或ZBEC
1
促进剂TMTD
1
硫磺
1.5
【配方5-38】全丁基橡胶防水卷材
成分
用量/质量份
丁基橡胶065
100
氧化锌
5
硬脂酸
1
石蜡
8
高耐磨炉黑
48
半补强炉黑
24
陶土
10
促进剂M
0.5
促进剂TDEDC
1
促进剂TMTD
0.5
硫磺
1.5
【配方5-40】全丁基橡胶白色防水卷材
丁基橡胶
1--漏斗;2--浓引发剂溶液槽;3、7--分离器;4--贮槽;5--泵;6--冷却器; 8--过滤器;9--.不合格溶液贮槽
(2)聚合
丁基橡胶的聚合反应器是一种热交换器型的强制 循环多管式聚合反应器,如右图所示。在中 心部分有上升流体流动的铜管,而在其周围 有小口径列管供下降流体用。液化乙烯从下 部通入夹套并在其内部蒸发达到冷却目的, 以保持聚合温度在-100℃左右。聚合时,将 异丁烯和异戊二烯溶于三倍体积的一氯甲烷 中,从反应器底部通入。同时从底部的另一 管道通入配制好的三氯化铝的一氯甲烷溶液 。三氯化铝含量约为单体含量的0.02%,共 聚物从反应器的上部出料口溢出,而大部分 一氯甲烷则同时从周围的小口径列管回流至 反应器的底部循环使用。
为了防止反应器内发生聚合物的沉淀与挂胶,一 般要求於浆在反应器内有2~5m/s的流速。因 此,强有力的搅拌器是这一聚合体系必不可 少的。
.
(3)分离后处理
丁基橡胶的分离是从溶液於浆到水於浆经过一次凝聚后进行脱水 干燥的过程,如下图所示。
.
闪蒸塔内装有立式和斜向搅拌器,搅拌速度适中,以控 制胶粒大小。聚合物的於浆液被喷到闪蒸塔的热水中,变 成颗粒而分散,溶剂与未反应单体被蒸发出来。闪蒸时的 工艺条件为:温度65~75℃,操作压力140~150kPa,胶 液与热水体积比为1:(8~10),pH约为7~9。为了防止 橡胶粒子互相粘结和老化,可加入橡胶量1%的金属硬脂 酸盐和0.2%左右的防老剂。
丁基橡胶内胎配方分析配方成分制备工艺改进建议
内胎配方的分析及生产工艺的改进1原料:IIR90gIIR因具有良好性能:气密性比NR 高13 倍; 具有优异的耐老化、耐候、耐化学药品、耐水、耐臭氧和耐热性能;在环境温度下没有回弹性,因此具有较高的吸收冲击和振动的能力;具有优异的抗撕裂性能。
IIR 是自补强聚合物,纯胶拉伸强度达25 MPa。
尽管其玻璃化温度约为- 65 ℃,接近NR 的- 70 ℃,但由于大分子链中大量的甲基侧基对弹性运动造成相当大的位阻,因此其硫化胶的回弹性非常低,而其密实的结构使其具有极低的透气率。
而成为制造轮胎内胎的首选材料。
世界主要发达国家都已经实现内胎丁基化,而亚洲很多国家已有超过80%的汽车使用IIR内胎。
我国大多数轮胎企业曾在20世纪80年代初期使用IIR制造内胎,但由于IIR 的自粘性差,其工艺要求比较严格,需要冷冻接头,造成成品合格率低,工艺较难保证,加之IIR价格上涨,于是又转向使用NR。
随着我国道路状况的改善,汽车的行驶速度大幅度提高,NR内胎的气密性已达不到使用要求。
为了进一步提高产品的市场竞争力, IIR 的典型粘均相对分子质量为35 万~45 万, 物质的量不饱和度( 由于有异戊二烯单元) 为0.8 %~2.0 %“, 物质的量不饱和度”一词是指聚合物中每100 个单体分子里的异戊二烯分子数量。
因此物质的量不饱和度为1 %的IIR含有1 个异戊二烯分子和99 个异丁烯分子。
丁基再生胶20g:IIR 胶料中常常将不同品种的IIR 并用,以改善下列性能:(1) 与低门尼粘度的品种并用,以改善加工性能,提高胶料流动性;(2) 与低不饱和度的品种并用,以改善耐臭氧性能;(3) 与高不饱和度的品种并用,以改善耐热性能。
212 聚合物的选择这是一个非常重要的步骤,因为聚合物的选择包括范围广泛的聚合物或聚合物并用, 如IIR、HIIR、HIIR/ NR 并用、IIR/EPDM 并用、NR。
IIR 的气密性最好,NR 最差,并用聚合物在这两者之间。
丁基橡胶的合成
高分子化学丁基橡胶的合成工艺专业:材料化学学号:姓名:丁基橡胶的合成工艺1941年由美国标准石油公司首先实现工业合成以后,丁基橡胶的生产在世界各国发展很快。
阳离子聚合工业化的品种相对较少,只有丁基橡胶、聚异丁烯、聚乙烯基醚、石油树脂等,其中丁基橡胶是阳离子聚合中规模最大的工业化产品,且该体系的性质决定了聚合反应需要在一100℃条件下进行。
因此,丁基橡胶的生产工艺在阳离子聚合工业中具有重要的典型意义。
理论基础:由异丁烯与少量异戊二烯(为异丁烯的1.5~4.5%)共聚在聚合物分子中引入双键来提高其硫化性能,所得产物即丁基橡胶。
以氯甲烷为溶剂、三氯化铝为引发剂、在-100℃低温下进行阳离子共聚合,聚合反应可以简单地表示为:由于异丁烯分子中有两个供电子的甲基使其端基=CH₂的亲核性增加,反应速率极快,可在不到1s的时间内发生爆炸性的聚合。
在一般情况下,可在1min 左右即完成放热反应,因此聚合反应必须在一100℃左右,快速搅拌下进行。
异丁烯[MI]与异戊二烯[M 2]的共聚遵循一般共聚组成的方程式:在一100℃下,以三氯化铝为引发剂时,异丁烯和异戊二烯的r₁与r₂分别为2.5土o.5和o.4土o.1。
因此在间歇聚合釜中,必须控制转化率<60%,在连续聚合釜中必须及时添加异丁烯才能保持设定聚合物的组成。
阳离子聚合的机理特征可以概括为快引发、快增长、易转移、难终止,其中转移是终止的主要方式,是影响聚合度的主要因素。
除羰基化合物、杂环外,阳离子聚合的烯类单体主要是带有供电子集团的异丁烯、烷基乙烯基醚,以及有共轭结构的苯乙烯类、二烯烃等少数几种。
异丁烯几乎是单烯烃中能阳离子聚合的主要单体。
阳离子聚合的引发剂通常是缺电子的亲电试剂,它可以是一个单一的正离子(正碳离子或质子),也可以在引发聚合前由几种物质反应产生引发活性种,此时称其为引发体系。
引发剂的种类很多,主要有质子酸和Lewis酸两大类。
质子酸引发阳离子为离解生成的H+, 而离解生成的酸根离子则作为碳阳离子活性中心的抗衡阴离子(反离子)。
丁基橡胶的合成
丁基橡胶的合成、改性及技术发展摘要:丁基橡胶的性能优异,应用十分广泛。
本文主要介绍丁基橡胶的合成及工艺流程,改性和技术发展及了解阳离子聚合反应的聚合机理。
关键字:丁基橡胶工艺流程改性技术发展聚合机理丁基橡胶是异丁烯和少量异戊二烯共聚的产物,因共聚物中含有双键,可以硫化,故获得了广泛的应用。
一:丁基橡胶的合成1.丁基橡胶的合成反应丁基橡胶由主要的单体异丁烯和少量辅助单体二烯烃(如异戊二烯、丁二烯等)共聚而成。
最常用的二烯烃为异戊二烯,用量为1.5%-4.5%左右。
共聚反应及有关的聚合条件简写如下式:因为是阳离子聚合反应,对单体及溶剂等的纯度要求较高,一般异丁烯的纯度必AlCl引发时,需加入须>99.5%(质量),异戊二烯必须>98%,而溶剂氯甲烷>95%.若采用3少量的水分作为助引发剂。
聚合时,链转移反应极易发生,而异丁烯本身就是一种有效的链转移剂。
有幸的是链转移反应活化能远大于链增长反应的活比能,故可将反应温度降低以抑制链转移反应。
如要获得聚合度为1000的共聚物,聚合温度为一60 °C左右,聚合度10000时则温度为—98°C左右。
2.丁基橡胶生产的聚合方法可以有两种方法,即溶液聚合和淤浆聚合。
采用前一方法时,单体与聚合物皆溶解于溶剂(如己烷、四氯化碳)中。
随反应的进行,聚台物溶解量增加使溶液粘度上升,造成传热困难,聚合物会粘于釜壁,易子挂胶等,又有溶剂回收等后处理工作,故此法在工业中没有采用。
工业中主要采用淤浆法。
以强极性氯代甲烷(CH3C1)作溶剂,它能溶解单体,但不溶解聚合物。
生成的聚合物能成为细小颗粒分散于溶剂中形成淤浆状,这样可减少传热阻力,快速聚合,从而可提高生产能力。
但生成的聚合物以沉淀形态析出,易于沉积于聚合釜底部及管道中,造成堵塞。
为此须采用强力的机械搅拌;或者特殊的列管式内循环聚合釜,能使物料强制循环和导出聚合物。
聚合反应所需要的低温(-100°C),常用液态乙烯作冷却剂来取得。
丁基橡胶的生产工艺设计
丁基橡胶的生产工艺设计
丁基橡胶是一种弹性高、耐磨性好、耐化学品侵蚀能力强的合成橡胶,广泛应用于汽车轮胎、工业胶管、密封件等领域。
以下是丁基橡胶的生产
工艺设计。
1.原材料准备:丁基橡胶的主要原料是丁二烯,还需要一些辅助原料
如催化剂、稳定剂等。
这些原料需要按照一定的配方比例准备好。
2.橡胶的预处理:将原料丁二烯与辅助原料一起加入搅拌机中进行预
处理。
预处理的目的是使原料混合均匀,并消除其中的杂质和气泡。
3.聚合反应:将预处理好的原料转移到反应釜中,并加入聚合催化剂。
通过控制反应釜中的温度和压力,促使丁二烯分子发生聚合反应,形成丁
基橡胶。
4.精炼:将聚合得到的丁基橡胶进行精炼处理,以去除其中的杂质和
未反应的物质。
这一步通常需要通过冷却和过滤等方式进行。
5.加工和成型:将精炼后的丁基橡胶送入橡胶加工机械中,进行加工
和成型。
这一步通常包括压延、挤出、注射等工艺,以获得所需的形状和
尺寸。
6.硫化:将成型后的丁基橡胶制品放入硫化炉中进行硫化处理。
硫化
的目的是将丁基橡胶中的双键交联,增加其强度和耐久性。
7.修整和包装:将硫化后的丁基橡胶制品进行修整,去除多余的边角
和毛刺。
然后进行包装,以便储存和运输。
以上是丁基橡胶的生产工艺设计。
在具体的生产过程中,需要注意原
料的准备、反应条件的控制、精炼和硫化等环节的操作,以确保丁基橡胶
的质量和性能符合要求。
同时,还需要进行相关的质量检测和控制,以确保产品的稳定性和一致性。
丁基橡胶的生产工艺设计
丁基橡胶的生产工艺设计丁基橡胶是一种重要的合成橡胶,广泛应用于汽车轮胎、橡胶管道、橡胶密封件等领域。
其生产工艺设计的目标是高效、稳定地生产出优质的丁基橡胶产品。
本文将从原料准备、橡胶生产、橡胶后处理三个方面,介绍丁基橡胶的生产工艺设计。
一、原料准备1.丁基橡胶的主要原料是丁二烯(BD),需要通过精炼、提纯等过程获得高纯度的丁二烯。
工艺上常采用C4裂解法或烷基化法来制备丁二烯。
2.丁基橡胶的助剂包括活性剂、凝聚剂、稳定剂等。
活性剂常使用有机锡化合物,凝聚剂常使用双苯并噻吩(DBT),稳定剂常使用降滑石粉等。
这些助剂需要提前准备好,确保质量稳定。
二、橡胶生产1.丁二烯聚合:丁二烯通过聚合反应得到丁基橡胶。
聚合反应通常采用溶液聚合方式,即将丁二烯溶解在苯或甲苯等溶剂中,然后加入活性剂进行聚合。
聚合反应的温度、压力和时间需要经过实验确定,确保得到高分子量的丁基橡胶。
2.脱溶剂:聚合完成后,需要将橡胶状物料中的溶剂去除。
可以通过蒸馏、冷凝等方法将溶剂蒸发掉,得到纯净的丁基橡胶。
三、橡胶后处理1.筛选:将获得的丁基橡胶进行筛分,去除杂质和未聚合的丁二烯颗粒,确保橡胶质量。
2.卷绕:将筛选好的丁基橡胶经过卷绕,得到包装完好的成品。
3.检测:对成品进行质量检测,包括拉伸强度、硬度、耐磨性等指标。
确保产品符合设计要求。
4.包装:将检测合格的丁基橡胶包装后,存放在干燥、阴凉的仓库中。
防止橡胶品质受到湿度、高温等因素的影响。
总结:丁基橡胶的生产工艺设计是一个复杂的过程,需要根据原料准备、橡胶生产和后处理的要求来设计流程。
在生产过程中,需要注意控制各个环节的条件,确保橡胶质量稳定。
此外,还需要不断进行质量检测和改进,提高生产效率和产品质量。
阳离子聚合制备丁基橡胶
常熟理工学院------材料科学与工程专业聚合物合成工艺课程设计题目:阳离子聚合制备丁基橡胶姓名:龙叶梅学号: 150208147专业:材料科学与工程专业班级: 08级材料( 1 )班指导教师左晓兵起止日期 2010.12—2011.01目录一.工艺背景 (4)1.丁基橡胶发展简介 (4)2.丁基橡胶的性质及用途 (4)3.合成工艺研究的意义 (5)二.设计思路及拟要解决的问题 (5)1.丁基橡胶合成设计思路 (5)2. 制备丁基橡胶需要解决的问题 (5)三.合成工艺基本原理介绍 (6)1.阳离子聚合反应的特点 (6)2. 聚合反应机理 (6)四.聚合体系各组分及其作用 (8)1. 单体 (8)2.溶剂 (9)3.引发剂 (10)五.工艺过程 (10)1.配方 (10)2.聚合工艺过程 (10)六.聚合物合成工艺流程图…………………………………………………13七.聚合物合成工艺的关键工艺条件分析 (14)1.异戊二烯的影响 (14)2.杂质 (14)3.单体浓度和配料比 (14)4.聚合温度 (15)5.催化剂 (15)6.溶剂 (15)八.发展状况 (16)1. 国际发展状况 (16)2. 国内发展状况 (16)九.参考文献 (17)阳离子聚合制备丁基橡胶的合成工艺一、工艺背景1、丁基橡胶发展简介异丁烯在三氟化硼和助引发剂水的作用下,室温时只能得到低分子量聚合物,当反应温度降至-75℃以下,则可得到高分子量的聚异丁烯,这是一个阳离子型连锁聚合反应。
由于生成的聚异丁烯是饱和的,没有双键供硫化交联之用,所以这种聚异丁烯与其他任何一种未经硫化过的橡胶一样,具有一系列严重的缺点,如热塑性、冷流性和热机械强度差,没有使用价值,1937年成功合成了异丁烯—异戊二烯的共聚物。
这种弹性体称为丁基橡胶,由于共聚物中含有双键,可以硫化,故获得广泛应用。
丁基橡胶的生产始于20 世纪40 年代,1943 年Exxon公司实现了丁基橡胶的工业化生产。
防水材料的配方—丁基橡胶卷材
5
硅烷改性硬陶土
100~120
硬脂酸
1
丁基橡胶
100
促进剂TT
0.5
HAF炉黑
48
SRF炉黑
24
硫磺
1.5
软质陶土
10
氧化锌
5
石蜡
8
硬脂酸
1
促进剂MBT
0.5
促进剂TL
1
【配方5-47】丁基橡胶卷材
成分
用量/质量分
成分
用量/质量分
丁基橡胶218
100
FT炭黑
80
促进剂M
0.5
环烷烃油
5
硫磺
1.5
易混槽炭黑
20
促进剂TT
1.3
防老剂BLE-25
1
氧化锌
5
防老剂(日光)
1
硬脂酸
2
【配方5-48】丁基橡胶卷材
成分
用量/质量分
成分
用量/质量分
丁基橡胶
80
硬脂酸
2
顶级再生胶
37
FT炭黑
75
促进剂M
0.5
易混槽炭黑
20
促进剂TT
1.3
防老剂BLE-25
1
氧化锌
5
防老剂(日光)
1
【配方5-49】丁基橡胶非硫化防水卷材
成分
用量/质量份
丁基橡胶402
100
【配方5-45】丁基橡胶卷材
成分
用量/质量
成分
用量/质量
丁基橡胶
100
防老F炉黑
40
氧化锌
1.5
SRF炉黑
30
硬脂酸
1
第四章橡胶配方设计丁基应用
10.6 79
树脂6份 树脂7份
14.07 14.92
402
406
3.13
3.39
11.27 80
12.05 81
拉伸强度 拉断伸长率 100%定伸应力 300%定伸应力 硬度增加
-74.34% -41.36% -40.47% -40.92% -38.66% -39.61%
-3.78% 2.77% -2.09% -11.92% -6.49% -10.30%
80
80
80
80
80
80
80
ZnO
2
5
--
--
--
--
--
硬脂酸
1
--
--
--
--
--
--
促DM
1
--
--
--
--
--
--
促TT
0.5
--
--
--
--
--
--
促BZ
0.5
--
--
--
1
--
--
硫磺
0.5
--
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MgO
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强力克
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2.5
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Diak1#
(2)化学改性剂法
• 炉法炭黑、热裂发炭黑、白炭黑和陶土等补强填充剂 的表面不含氧,因此必须通过使用化学改性剂进行热 处理,以提高其补强效果。常用的处理剂为聚对二亚 硝基苯、N-甲基-N,4-二亚硝基苯胺、醌肟GMF等。
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丁基橡胶配方设计
丁基橡胶简介:
丁基橡胶是合成橡胶的一种,由异丁烯和少量异戊二烯合成。
制成品不易漏气,一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎。
丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物,它在1943年投入工业生产。
具有良好的化学稳定性和热稳定性,最突出的是气密性和水密性。
它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7,丁苯橡胶的1/5,而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200,丁苯橡胶的1/140。
因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、水坝底层以及垫圈等各种橡胶制品。
丁基橡胶的最大优点:气密性好。
它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品,并有吸震、电绝缘性能。
缺点:硫化慢,加工性能较差。
目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种之多,主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机械法等,但无论采用何种方法,目的是采用最经济、最科学的方法把废丁基橡胶由网状结构变成线型结构。
生产方法:
淤浆法:淤浆法是以氯甲烷为稀释剂,以H2O-AlCl3为引发体系,在低温(-100℃左右)下将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子聚合制得的。
溶液法:传统的淤浆法合成丁基橡胶生产工艺技术成熟,但由于聚合反应温度低,制冷设备庞大,聚合釜连续运转周期短,能耗高(1kg胶能量消耗约35~55MJ)。
为了能提高反应温度,对用溶液法合成丁基橡胶进行了大量的研究。
配方设计:
丁基橡胶因其聚合物所具有的独特性能,所以被广泛用于制造内胎、防振橡胶、工业胶板、医用橡胶等许多方面。
本文主要就配合剂对丁基橡胶物性的影响进行叙述。
炭墨对普通丁基橡胶物性的影响与对卤化丁基橡胶基本相同。
各种炭黑对物性的影响如下:
(1)SAF(超耐磨炉黑)、ISAF(中超耐磨炉黑)、HAF(高耐磨炉黑)、MPC(可混槽黑)等粒径小的炭黑,其硫化胶的拉伸强度和撕裂强度较大;
(2)FT(细粒子热裂炭黑)、MT(中粒子热裂炭黑)等粒径较大的炭黑,其硫化胶的伸长率
大;
(3)无论是哪一种炭黑,随着其用量增加,硫化胶的定伸应力和硬度增大,而伸长率减小;
(4)SRF(半补强炉黑)硫化胶的压缩永久变形比其它炭黑都优异;
(5)炉法炭黑的压出加工性能优于槽法炭黑和热裂炭黑等。
丁基橡胶大都用石油类油如石蜡油、石蜡和酯类增塑剂作为软化剂,其中石油类油和酯类增塑剂对丁基橡胶物性的影响如下:
(1)因油的添加,拉伸强度、定伸应力、硬度降低,伸长率增加;
(2)因油的添加,门尼粘度降低,门尼焦烧时间增长;
(3)因油的添加,压出性能得到一定的改善;
(4)因油的添加,耐臭氧、耐压缩永久变形、耐热性降低;
(5)因酯类增塑剂的添加,低温性能得到改善,但效果依油的型号而异;
(6)因酯类增塑剂的添加,耐压缩永久变形、耐热性降低。
白色填充剂与炭黑一样,也是粒径小的补强效果好,拉伸强度、定伸应力、撕裂强度、硬度等较大;粒径大的有损于抗撕裂、耐屈挠和耐磨耗性等。
各种白色填充剂对丁基橡胶的补强效果如下:
(1)白炭黑的补强效果在白色填充剂中最大,适用于要求强度和耐磨耗性高的橡胶制品;
(2)滑石粉的形状有各种各样,其中棒状、粒状的补强性能差,片状的可显著改善拉伸强度和定伸应力;
(3)碳酸钙高填充时可减少伸长率和弹性的损失,并可用于降低产品成本;
(4)陶土的补强效果大于碳酸钙,可显著改善拉伸强度和定伸应力,但因pH值的关系有迟延硫化倾向,因此最好是添加少量二甘醇(DEG)等。
丁基橡胶除一般性硫黄硫化外还有各种硫化体系,可根据不同用途进行选择,特别对于卤化丁基橡胶,与二烯类橡胶一样通过双键用硫黄、醌和树脂进行硫化,此外通过卤基还可用金属氧化物、二硫代氨基甲酸金属盐及硫脲等进行硫化,对于溴化丁基橡胶可用过氧化物硫化。
国内有很多从事再生丁基橡胶生产的企业,丁基再生胶指的是利用已经经过硫化使用后的丁基废旧橡胶通过再生工艺使其重新具有一定的使用价值的橡胶。
丁基橡胶与丁基复原橡
胶其生产用的原料不同,丁基橡胶是由异丁烯与少量的异戊二烯合成而得,丁基复原橡胶(丁基再生胶)则是废旧橡胶加工而成。
丁基橡胶是纯生胶,丁基复原橡胶是含有多种助剂的混合物。
所以如果想要降低丁基橡胶生产成本,我们可以选择使用再生胶的做法,通过混合来降低其成本。