顺丁橡胶

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量水组成。制备出的聚丁二烯橡胶中顺式1,4-构型含量高达96%，链的柔性较 好，在一般状态下，分子呈卷曲状态，回弹性好。
钴胶 ——钴系催化剂以钴的氯化物、氧化物、有机酸盐和吡啶络合物等任何可
溶和不可溶的钴化合物为主催化剂，以铝的有机化合物为助催化剂，以水、 有机过氧化物、卤素、醇和有机卤化物为第三组份活化剂。
稀土催化剂（如环烷酸稀土、一氯二乙基铝三异丁基铝）
π-烯丙基氯化镍催化剂（如(π-C3H5NiCl)2-四氯苯醌）
卤化π-烯丙基铀催化剂【如(π-C3H5)3UCl-AlRCl2,式中R为乙基】
通过上述三种新型催化剂均可制得高顺式(96%~99%)的顺丁橡 胶，而且活性和所得硫化胶的物理性能也很好。
这种催化体系制得的顺丁橡胶的顺式1，4含量高，与硫化胶的物理性 能类似。不同的是钛系顺丁橡胶的分子量分布窄、冷流倾向大，加工 性能也不如钴系和镍系顺丁橡胶好。
不同催化剂所得的产物
用镍系催化剂生产顺丁橡胶，芳烃（如苯或甲苯）和脂肪烃（如 环己烷、己烷、庚烷或加氢汽油）均可作为聚合溶剂。并且都能 得到高分子量、高顺式顺丁橡胶。 目前尚有三种新型催化剂：
性能—分子链非常柔顺、相对分子质量分布较窄
是目前橡胶中弹性最好的 是通用橡胶中低温性能最好的（Tg=-105℃） 动态生热低 滞后损失小 耐屈挠性能优异(制品的耐动态裂口生成性能好) 湿润能力强,硫化时流动性好,适于注射成型
优
缺
• 顺丁橡胶是结晶性橡胶，但结晶能力不强，所以自补强能力较小 • 撕裂强度较低 • 耐油、耐溶剂性差 • 具有冷流性, 加工性较差, 不易获得塑性 • 成型贴合时, 自黏性差
结构特点
平均摩尔质量较低，且分子量分布较窄。
高分子量的顺丁橡胶分子量为(80~120)×104； 中高分子量的顺丁橡胶分子量为(25~40)×104。
结构规整、无侧基的碳链橡胶，可以结晶。 非极性橡胶。无极性、分子间作用力较小、分子链柔顺性好。
每个结构单元上存在一个双键，为不饱和橡胶。但是因为双键 一端没有甲基的推电子性而使得双键活性没有天然橡胶（NR） 大。
不同催化剂所得的产物
用丁基锂为催化剂生产顺丁橡胶时,多以环己烷(或己烷)作溶剂。
这种聚合体系的催化活性高,工艺简单，反应容易控制。但所得顺丁橡 胶的顺式1，4含量低，分子量分布窄，不易加工，硫化后的顺丁橡胶 的物理性能较差，一般只与聚苯乙烯树脂混炼作改性树脂。
用钛或钴催化体系生产顺丁橡胶时，一般选用苯或甲苯作溶剂。
生产方法
• 工业生产顺丁橡胶均采用溶液聚合的方法，原材料主要有 单体丁二烯和溶剂，常用的溶剂脂肪烃、脂环烃、芳香烃 和混合烃。辅助原材料有催化剂、防老剂和分散剂等。 • 生产顺丁橡胶所用的溶剂和所得的产物因使用的催化剂不 同而异。
生产方法
生产工序
催化剂、终止剂和防 老剂的配制计量 丁二烯的聚合
胶液的凝聚 橡胶的脱水和精制
2
3
顺丁橡胶与天然橡胶
顺丁橡胶 BR
天然橡胶 NR
相同 点
都有不饱和键,易使用硫黄硫化,易发生老化，耐油性、 耐溶剂性差。都具有高弹性。
顺丁橡胶与天然橡胶
顺丁橡胶 BR
天然橡胶 NR
Байду номын сангаас
不同 点
NR比BR的加工性能好，BR比NR耐低温性好。 BR化学活性比NR低，可比NR填充更多的补强填料 和操作油以降低成本。
顺丁橡胶 Cis-polybutadiene
王佳媛 1326410107 周加链 1326410108 段倩倩 1326410109
概述
顺丁橡胶是顺式-1,4-聚丁二烯橡胶的简称，其缩写为BR。 是由丁二烯单体在催化剂作用下通过溶液聚合制得的有规 立构橡胶。 • 分子式：(C4H6)n • 单元体： • 结构式：
中顺式 ——顺式含量90%~95%。物理学性能和加工性能<高顺式聚丁二烯
橡胶，趋于淘汰。
低顺式 ——顺式含量40%以下。是含有较多的乙烯基（即1，2-结构）的中
乙烯基丁二烯橡胶。它具有较好的综合平衡性能，克服了高顺式丁二 烯橡胶的耐湿滑性差的缺点，最适宜制造轮胎。此外，低顺丁橡胶中 丁二烯的顺反异构体呈无规分布，具有最好的耐寒性。
应用
轮胎 制造
利用顺丁橡胶优异的 弹性、耐磨性、耐寒 性以及生热低的特性
耐磨 产品
如胶鞋、胶管、胶 带、胶辊等
耐寒 产品
利用顺丁橡胶的耐 寒性可以制造各种 耐寒性要求较高的 产品
改性
顺丁橡胶性能上的缺点可以通过与其他橡胶并用以及通 过配方和工艺的改进而得到改善。例如：
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顺丁橡胶可通过与其他通用橡胶并用来弥补、克服或改善顺丁橡胶在拉伸强度、 抗湿滑性、崩花掉块及加工性能方面的不足。由于顺丁橡胶加工性能差，通常与 天然橡胶、丁苯橡胶并用作轮胎胶料其中顺丁胶用量为25%~35%，用量超过 50%时，混炼和加工会发生困难。顺丁胶的硫化速度接近于丁苯胶，但比天然橡 胶慢。 顺丁橡胶与PE并用时，可以提高顺丁橡胶的挺性、耐磨性和硬度，而伸长率降 低，永久变形增大。顺丁橡胶与无规聚丙烯并用可改善BR的冷流性和包辊性， 提高抗湿滑性能。 顺丁橡胶与氯丁橡胶、丁腈橡胶并用可改善它们的耐磨性、耐寒性及弹性，并降 低氯丁橡胶的压缩生热及永久变形，改善氯丁橡胶在混炼时的粘辊现象。但顺丁 橡胶用量增加会降低氯丁橡胶及丁腈橡胶的耐油性。
性能—不饱和橡胶，双键活性低于天然橡胶
优
易使用硫磺硫化
耐热老化性优于天然橡胶
• 易发生老化
缺
• 硫化反应速度较慢，介于天然橡胶和丁苯橡胶之间
性能—结构规整性好、无侧基、摩擦系数小
优
耐磨性好
缺
• 湿滑性差
分类—按催化体系
镍胶 ——镍系催化剂由有机酸镍盐、含氟的无机化合物和有机金属化合物以 及微
稀土胶 ——稀土系催化剂是以稀土化合物为主催化剂的一类催化剂，对于丁二
烯聚合，以钕化合物的活性最高，因此稀土顺丁橡胶工业生产均采用钕 化合物为主催化剂。
分类—按顺式1,4-结构的含量
高顺式 ——顺式含量96%~98%。物理学性能接近于NR，分子间力小，分
子量高，因而分子链柔性大,玻璃化温度低（Tg=-110℃）。在常温 无负荷时呈无定形态，承受外力时有很高的形变能力，是弹性和耐 寒性最好的合成橡胶。由于分子链比较规整，拉伸时可以获得结晶 补强，加入炭黑又可获得显著的炭黑补强效果。