橡胶加工工艺
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1 丁苯橡胶 2 顺丁橡胶 3 异戊橡胶 4 乙丙橡胶 5 丁基橡胶 6 氯丁橡胶
特种合成橡胶
凡是具有特殊性能，专门用于制作耐热、耐寒、耐化学物质 腐蚀、耐溶剂、耐辐射等特种橡胶制品橡胶称为特种合成 橡胶。 1 丁腈橡胶 2 硅橡胶 3 氟橡胶 4 聚氨酯橡胶 5 丙烯酸酯橡胶 6 氯磺化聚乙烯
丁 苯 橡 胶 styrene butadiene rubber（ SBR ）
橡胶的利用
橡胶的工业研究和应用开始于十九世纪初。 通过长期不断的实践，Goodyear在1839年发明了硫化方法， 为橡胶制品的工业化生产打下了基础。 使用有机硫化促进剂提高了生产效率后，橡胶制品的应用范围 不断扩大 合成橡胶对开拓橡胶工业的应用领域作出了杰出的贡献。 七十年代以来开始进入橡胶的分子设计时期。
橡胶的用途－生活用和运动用
橡胶的用途－医疗用
橡胶的用途－交通用
橡胶的其它用途
橡胶的分类
天然橡胶
合成橡胶
材 料
来
源
液体橡胶 热塑性橡胶
橡胶
通用橡胶
性 能
特种橡胶
和
用
途
天然橡胶的来源
（1） 野生橡胶和栽培橡胶
橡胶树，其表皮被割开时，就会流出乳白色的 汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、干
溶聚丁苯橡胶
❖ 20世纪60年代中期，由于阴离子聚合技术的发展，溶聚丁苯橡 胶（SSBR）开始问世。它是采用阴离子型(丁基锂)催化剂，使 丁二烯与苯乙烯进行溶液聚合的共聚物。
❖ 溶聚丁苯橡胶采用阴离子活性聚合，分子量分布窄、顺式含量 高优异,滚动阻力小,抗湿滑性和耐磨性能优异，是轮胎面胶理想 的材料。其发展正处于稳步上升阶段。
橡胶或顺丁橡胶并用，经配合调整可以克服丁苯橡胶的缺点。
乳聚丁苯橡胶的缺点
❖ 丁苯橡胶纯胶强度低，需加入高活性补强剂后方可使用。丁苯橡胶加 配合剂的难度比天然橡胶大，配合剂在橡胶中分散性差。
❖ 反式结构多，侧基上带有苯环，因而滞后损失大，生热高，弹性低， 耐寒性也稍差。但充油后能降低生热。
❖ 收缩大，生胶强度低，粘着性差。 ❖ 硫化速度慢。 ❖ 耐屈挠龟裂性比天然橡胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。
7
需进行硫化。
8 必须加入配合剂。
橡胶的发现
天然橡胶发现很早，考古发掘表明，远在十一世纪， 南美洲人就开始使用橡胶球做游戏和祭品。直到哥伦布第 二次航行探险（1493-1496）时，他们将橡胶带到了欧洲， 欧洲人才开始认识天然橡胶。1735年法国科学家康达明 （Condamine)参加了南美考察队，把一些最早的橡胶制 品带到欧洲，并描述了印第安人利用橡胶树乳汁的情况。
燥即得天然橡胶。
（2） 橡胶草橡胶
（3） 杜仲胶
杜仲除木材外，全身均含杜仲胶。纯杜 仲胶应为白色。杜仲具有热塑性、高度绝 缘性、耐水性、耐潮湿性、高度粘着性、 抗酸和抗碱性等。
三叶橡胶树 橡胶草 杜仲
生胶的化学组成
橡胶烃 水分 丙酮抽出物 蛋白质 灰分
烟胶片 93.3 0.61 2.89 2.82 0.39
乳聚丁苯橡胶的优点
硫化曲线平坦，胶料不易焦烧和过硫。 耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好。高温
耐磨性好，适用于乘用胎。 加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑
度均匀。硫化胶硬度变化小。 提高分子量可达到高填充。充油丁苯橡胶的加工性能好。 丁苯橡胶很容易与其它高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然
丁苯橡胶是最早工业化的合成橡胶，也是合成橡胶中产量和消耗 量最大的胶种。
✓ 1933年德国采用乙炔合成路线首先研制出高温乳液聚合丁苯橡 胶；
✓ 1937年由德国Farben公司首先实现工业化；
✓ 50年代初，出现了性能优异的低温(5-8℃)丁苯橡胶;
✓ 目前，丁苯橡胶(包括胶乳)的产量约占整个合成橡胶生产量的 55%，低温乳聚丁苯橡胶约占整个丁苯橡胶产量的80%。
❖ 合成SSBR的基本工艺：以烷基锂为引发剂，烷烃或环烷烃为溶 剂，THF为无规剂，醇类为终止剂。
❖ 根据聚合条件和所用催化剂的不同，可以分为无规型和无规嵌 段型两种。
溶聚丁苯橡胶的性能和应用
❖ SSBR 是综合性能介于ESBR 和BR 之间的一种通用SR。可 大量用于轮胎胎面胶、制鞋工业及其它橡胶工业制品。
丁苯橡胶的聚合
❖ 丁苯橡胶按其合成方法通常分为乳液聚合丁苯橡胶（简称 乳聚丁苯橡胶，ESBR）和溶液聚合丁苯橡胶（简称溶聚丁 苯橡胶，SSBR）
丁苯橡胶 类型
支化
乳聚高温丁 苯橡胶 大量
（1000系列）
凝胶 多
宏观结构
微观结构
Mn Mw/M 苯乙烯 顺式M 反式M 乙烯
万
n
M％ ％
％
基M％
10
7.5
绉胶片 93.58 0.42 2.88 2.82 0.30
天然橡胶的结构：线型聚异戊二烯
CH3
8.16A
CH3
C CH2
CH CH2
CH2
C
CH2
C
CH
CH2
CH CH2
CH3
天然橡胶（顺式）
4.8A
CH3
C CH2
CH2
C
CH
CH2
杜仲胶（反式）
CH2 CH
通用合成橡胶
❖凡是性能与天然橡胶相近，物理机械性能 和加工性能较好，能广泛用于轮胎和其他 一般橡胶制品的，称为通用合成橡胶。
1 橡胶的基本概念 2 生胶和配合剂 3 橡胶的主要性能指标 4 橡胶的成型原理
橡胶的基本概念
橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶 具有其他材料所没有的高弹性，因而也称 作弹性体。
橡胶的共性
1 具有橡胶状弹性。
2 具有粘弹性。 3 有缓冲减震作用。 4 对温度依赖性大 。
5 具有电绝缘性。
6 有老化现象。
23.4 16.6 46.3 13.7
乳聚低温丁
苯橡胶 中等 少量 10
4～6 23 .5 9.6
55
12
（1500系列）
溶聚丁苯橡 少量 少量 20 1.5
32
32wk.baidu.com
41
27
胶（1204）
乳聚丁苯橡胶（ESBR)
❖ 乳聚丁苯橡胶是自由基聚合，自工业化生产以来，己过其鼎 盛时期，生产技术成熟，产品质量稳定，品种牌号齐全。 ❖ ESBR 工业化初期,采用高温(50℃) 聚合工艺合成的产品凝胶 含量高,相对分子质量分布变宽度可达7.5 以上, 称为硬橡胶。 ❖ 随着氧化- 还原引发体系的开发,使得低温(5 ℃) ESBR软胶产 品的性能优于高温硬胶,低温聚合工艺逐步取代热法聚合工艺。
特种合成橡胶
凡是具有特殊性能，专门用于制作耐热、耐寒、耐化学物质 腐蚀、耐溶剂、耐辐射等特种橡胶制品橡胶称为特种合成 橡胶。 1 丁腈橡胶 2 硅橡胶 3 氟橡胶 4 聚氨酯橡胶 5 丙烯酸酯橡胶 6 氯磺化聚乙烯
丁 苯 橡 胶 styrene butadiene rubber（ SBR ）
橡胶的利用
橡胶的工业研究和应用开始于十九世纪初。 通过长期不断的实践，Goodyear在1839年发明了硫化方法， 为橡胶制品的工业化生产打下了基础。 使用有机硫化促进剂提高了生产效率后，橡胶制品的应用范围 不断扩大 合成橡胶对开拓橡胶工业的应用领域作出了杰出的贡献。 七十年代以来开始进入橡胶的分子设计时期。
橡胶的用途－生活用和运动用
橡胶的用途－医疗用
橡胶的用途－交通用
橡胶的其它用途
橡胶的分类
天然橡胶
合成橡胶
材 料
来
源
液体橡胶 热塑性橡胶
橡胶
通用橡胶
性 能
特种橡胶
和
用
途
天然橡胶的来源
（1） 野生橡胶和栽培橡胶
橡胶树，其表皮被割开时，就会流出乳白色的 汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、干
溶聚丁苯橡胶
❖ 20世纪60年代中期，由于阴离子聚合技术的发展，溶聚丁苯橡 胶（SSBR）开始问世。它是采用阴离子型(丁基锂)催化剂，使 丁二烯与苯乙烯进行溶液聚合的共聚物。
❖ 溶聚丁苯橡胶采用阴离子活性聚合，分子量分布窄、顺式含量 高优异,滚动阻力小,抗湿滑性和耐磨性能优异，是轮胎面胶理想 的材料。其发展正处于稳步上升阶段。
橡胶或顺丁橡胶并用，经配合调整可以克服丁苯橡胶的缺点。
乳聚丁苯橡胶的缺点
❖ 丁苯橡胶纯胶强度低，需加入高活性补强剂后方可使用。丁苯橡胶加 配合剂的难度比天然橡胶大，配合剂在橡胶中分散性差。
❖ 反式结构多，侧基上带有苯环，因而滞后损失大，生热高，弹性低， 耐寒性也稍差。但充油后能降低生热。
❖ 收缩大，生胶强度低，粘着性差。 ❖ 硫化速度慢。 ❖ 耐屈挠龟裂性比天然橡胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。
7
需进行硫化。
8 必须加入配合剂。
橡胶的发现
天然橡胶发现很早，考古发掘表明，远在十一世纪， 南美洲人就开始使用橡胶球做游戏和祭品。直到哥伦布第 二次航行探险（1493-1496）时，他们将橡胶带到了欧洲， 欧洲人才开始认识天然橡胶。1735年法国科学家康达明 （Condamine)参加了南美考察队，把一些最早的橡胶制 品带到欧洲，并描述了印第安人利用橡胶树乳汁的情况。
燥即得天然橡胶。
（2） 橡胶草橡胶
（3） 杜仲胶
杜仲除木材外，全身均含杜仲胶。纯杜 仲胶应为白色。杜仲具有热塑性、高度绝 缘性、耐水性、耐潮湿性、高度粘着性、 抗酸和抗碱性等。
三叶橡胶树 橡胶草 杜仲
生胶的化学组成
橡胶烃 水分 丙酮抽出物 蛋白质 灰分
烟胶片 93.3 0.61 2.89 2.82 0.39
乳聚丁苯橡胶的优点
硫化曲线平坦，胶料不易焦烧和过硫。 耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好。高温
耐磨性好，适用于乘用胎。 加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑
度均匀。硫化胶硬度变化小。 提高分子量可达到高填充。充油丁苯橡胶的加工性能好。 丁苯橡胶很容易与其它高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然
丁苯橡胶是最早工业化的合成橡胶，也是合成橡胶中产量和消耗 量最大的胶种。
✓ 1933年德国采用乙炔合成路线首先研制出高温乳液聚合丁苯橡 胶；
✓ 1937年由德国Farben公司首先实现工业化；
✓ 50年代初，出现了性能优异的低温(5-8℃)丁苯橡胶;
✓ 目前，丁苯橡胶(包括胶乳)的产量约占整个合成橡胶生产量的 55%，低温乳聚丁苯橡胶约占整个丁苯橡胶产量的80%。
❖ 合成SSBR的基本工艺：以烷基锂为引发剂，烷烃或环烷烃为溶 剂，THF为无规剂，醇类为终止剂。
❖ 根据聚合条件和所用催化剂的不同，可以分为无规型和无规嵌 段型两种。
溶聚丁苯橡胶的性能和应用
❖ SSBR 是综合性能介于ESBR 和BR 之间的一种通用SR。可 大量用于轮胎胎面胶、制鞋工业及其它橡胶工业制品。
丁苯橡胶的聚合
❖ 丁苯橡胶按其合成方法通常分为乳液聚合丁苯橡胶（简称 乳聚丁苯橡胶，ESBR）和溶液聚合丁苯橡胶（简称溶聚丁 苯橡胶，SSBR）
丁苯橡胶 类型
支化
乳聚高温丁 苯橡胶 大量
（1000系列）
凝胶 多
宏观结构
微观结构
Mn Mw/M 苯乙烯 顺式M 反式M 乙烯
万
n
M％ ％
％
基M％
10
7.5
绉胶片 93.58 0.42 2.88 2.82 0.30
天然橡胶的结构：线型聚异戊二烯
CH3
8.16A
CH3
C CH2
CH CH2
CH2
C
CH2
C
CH
CH2
CH CH2
CH3
天然橡胶（顺式）
4.8A
CH3
C CH2
CH2
C
CH
CH2
杜仲胶（反式）
CH2 CH
通用合成橡胶
❖凡是性能与天然橡胶相近，物理机械性能 和加工性能较好，能广泛用于轮胎和其他 一般橡胶制品的，称为通用合成橡胶。
1 橡胶的基本概念 2 生胶和配合剂 3 橡胶的主要性能指标 4 橡胶的成型原理
橡胶的基本概念
橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶 具有其他材料所没有的高弹性，因而也称 作弹性体。
橡胶的共性
1 具有橡胶状弹性。
2 具有粘弹性。 3 有缓冲减震作用。 4 对温度依赖性大 。
5 具有电绝缘性。
6 有老化现象。
23.4 16.6 46.3 13.7
乳聚低温丁
苯橡胶 中等 少量 10
4～6 23 .5 9.6
55
12
（1500系列）
溶聚丁苯橡 少量 少量 20 1.5
32
32wk.baidu.com
41
27
胶（1204）
乳聚丁苯橡胶（ESBR)
❖ 乳聚丁苯橡胶是自由基聚合，自工业化生产以来，己过其鼎 盛时期，生产技术成熟，产品质量稳定，品种牌号齐全。 ❖ ESBR 工业化初期,采用高温(50℃) 聚合工艺合成的产品凝胶 含量高,相对分子质量分布变宽度可达7.5 以上, 称为硬橡胶。 ❖ 随着氧化- 还原引发体系的开发,使得低温(5 ℃) ESBR软胶产 品的性能优于高温硬胶,低温聚合工艺逐步取代热法聚合工艺。