丁苯橡胶简介精讲
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(3).提高相对分子质量可以实现高填充,充油橡胶的加工性能 好;容易与其他 高不饱和通用橡胶并用,尤其是与天然橡胶或顺 丁橡胶并用,经配合调整可以克服丁苯橡胶的缺点
缺点:
(1).纯丁苯橡胶强度低,需要加入高活性补强剂后 方可使用。
(2).丁苯橡胶加配合剂比天然橡胶难度大,配合剂在 丁苯橡胶中分散性差;反式结构多,铡基上带有苯环。
5.反应机理
链引发:
① C4H9Li + CH2=CH-CH=CH2 → C4H9-CH2CH=CH2-LI+ ② C4H9-CH2-CH=CH2-LI+ + (C6H5)CH=CH2 → C4H9-CH2-CH=CH-CH2-CH2 CH(C6H5)-LI+
链增长:
五.丁苯橡胶(SBR)的背 景 SBR是世界产耗量最大的SR品种,在SBR的世界消耗量中,
约有75%用于轮胎和轮胎配件,近20年来,SBR的消费比例持 续下降。这主要是原因子午胎的普及率增加。
随着汽车工业的发展,橡胶的消耗量越来越大,合成橡胶的 使用比例逐年增加,由于中国路况不断改进和高速公路不断发 展,车速也在提高,这样对轮胎的安全性能提出了更高的要求, 又由于随着石油资源的日益短缺和价格的上涨,节油又是一个 十分重要的问题,这样便促使SSBR得到迅速发展。
0.06-0.12 0.01
0.04-0.10 0.01-0.025 0.24-0.45
5 60 7-10
3.生产工艺-----聚合条件
单体纯度:>99%
引发剂:阴离子引发体系 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 聚合温度:5℃或更低
防老剂:对苯二酚
填充油:液态烃(芳烃、环烷烃) 防老剂 :胺类防老剂
反应条件
材料 丁二烯 苯乙烯 叔十烷基硫醇 水 歧化松香酸钢
烷基芳基磺酸钠 过氧化氢对孟烷 硫酸亚铁
雕白粉
EDTA 磷酸钠 聚合温度 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 0.08Fra Baidu bibliotek
5 60 7-12
配方II 72 28 0.16 195 4.62 -
转化率:60%~70%,
聚合时间:控制在7~12h
4.引发剂:
选用:正丁基锂 C4H9Li
原因:
以正丁基锂为引发剂合成了丁二烯-苯乙烯二嵌段共聚物,该 共聚物与普通溶聚丁苯橡胶相比,不仅具有良好的物理机械性 能,同时具有低滚动阻力和高抗湿滑性能;此外还采用由正丁 基锂和二乙烯基苯合成的多螯型引发剂及SnCl4偶联剂等合成 了具有宽相对分子质量分布、高门尼粘度的溶聚丁苯橡胶,并 且采用湿法充油制得了物理机械性能优异的充油丁苯橡胶。
2 苯乙烯
CH2=CH-
无色或微黄色易燃液体,化学性质非常活泼,能进行均聚合,也能与 其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。
2、生产原理与工艺
(1)聚合原理------自由基共聚合
(2)生产工艺-----典型配方
原料及辅助
单
体
相对分子质量调节剂
介
质
乳化剂
过氧化物
引发剂 体系
缓
活化剂 冲
还原剂
螯合剂 剂
二.丁苯橡胶的性能
1.丁苯橡胶与其他通用橡胶一样,是一种不饱和烯烃高聚 物。溶解度参数约为8.4,能溶解于大部分溶解度参数相近 丁苯橡胶的烃类溶剂中,而硫化胶仅能溶胀。
2.丁苯橡胶能进行氧化,臭氧破坏,卤化和氢卤化等反应。在 光,热,氧和臭氧结合作用下发生物理化学变化,但其被氧化 的作用比天然的作用比天然橡胶缓慢,即使在较高温下老化反 应的速度也比较慢。光对丁苯橡胶的老化作用不明显,但丁苯 橡胶对臭氧的作用比天然橡胶敏感,耐臭氧性比天然橡胶差。
3.丁苯橡胶的低温性能稍差,脆性温度约为-45℃。与其他通 用橡胶相似,影响丁苯橡胶电性能的主要因素是配合剂。
4.丁苯橡胶与一般通用橡胶相比,具有以下优缺点:
优点:
(1).硫化曲线平坦,胶料不易烧焦和过硫;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。
(2).在加工过程中相对分子质量降低到一定程度不再降低, 因而不易过炼,可塑度均匀,硫化橡胶硬度变化小。
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)
四.丁苯橡胶的用途
SBR-1500广泛用于以炭黑为补强剂和对颜色要求不高的产 品,如轮胎胎面、翻胎胎面、输送带、胶管、模制品和压出 制品等。SBR-1502广泛用于颜色鲜艳和浅色的橡胶制品,如 轮胎胎侧、透明胶鞋、胶布、医疗制品和其他一般彩色制品 等。SBR-1712广泛用于乘用车轮胎胎面胶,轮胎胎面胶、输 送带、胶管和一般黑色橡胶制品等。
一.什么叫丁苯橡胶
丁苯橡胶是1,3-丁二烯和苯乙烯经共 聚制得的弹性体。丁苯橡胶是合成橡 胶的一种。丁苯橡胶是产量最大的通 用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶 、溶 聚丁苯橡胶。丁苯生胶是浅黄褐色弹 性固体,密度随苯乙烯含量的增加而 变大,耐油性差,但介电性能较好; 生胶抗拉强度只有20-35千克力/平 方厘米,加入炭黑补强后,抗拉强度 可达250-280千克力/平方厘米;其 黏合性﹑弹性和形变发热量均不如天 然橡胶,但耐磨性﹑耐自然老化性﹑ 耐水性﹑气密性等却优于天然橡胶, 因此是一种综合性能较好的橡胶。
六.怎样制备与合成丁苯橡胶(SBR)
1.主要原料:
1 1,3-丁二烯 CH2=CH-CH=CH2
1,3 – 丁二烯是最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体, 相对分子质量为54.09,相对密度0.6211,熔点-108.9℃,沸点-4.5 ℃。有特殊气味,有麻醉性,特别刺激黏膜,容易液化,易溶于有机 溶剂。性质活泼,容易发生自聚反应,因此在贮存、运输过程中要加 入叔丁邻苯二酚阻聚剂。
(3).因而滞后损失大,生热高,弹性低,耐寒性也稍 差,但充油后可以降低生热;收缩大,生胶强度低,粘性 差;硫化速度慢
(4).耐屈挠龟裂性天然橡胶好,但裂纹扩展速度快, 热撕裂性能差。
三.丁苯橡胶的分类
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)
3 1500系列(低温乳聚丁苯胶 )
缺点:
(1).纯丁苯橡胶强度低,需要加入高活性补强剂后 方可使用。
(2).丁苯橡胶加配合剂比天然橡胶难度大,配合剂在 丁苯橡胶中分散性差;反式结构多,铡基上带有苯环。
5.反应机理
链引发:
① C4H9Li + CH2=CH-CH=CH2 → C4H9-CH2CH=CH2-LI+ ② C4H9-CH2-CH=CH2-LI+ + (C6H5)CH=CH2 → C4H9-CH2-CH=CH-CH2-CH2 CH(C6H5)-LI+
链增长:
五.丁苯橡胶(SBR)的背 景 SBR是世界产耗量最大的SR品种,在SBR的世界消耗量中,
约有75%用于轮胎和轮胎配件,近20年来,SBR的消费比例持 续下降。这主要是原因子午胎的普及率增加。
随着汽车工业的发展,橡胶的消耗量越来越大,合成橡胶的 使用比例逐年增加,由于中国路况不断改进和高速公路不断发 展,车速也在提高,这样对轮胎的安全性能提出了更高的要求, 又由于随着石油资源的日益短缺和价格的上涨,节油又是一个 十分重要的问题,这样便促使SSBR得到迅速发展。
0.06-0.12 0.01
0.04-0.10 0.01-0.025 0.24-0.45
5 60 7-10
3.生产工艺-----聚合条件
单体纯度:>99%
引发剂:阴离子引发体系 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 聚合温度:5℃或更低
防老剂:对苯二酚
填充油:液态烃(芳烃、环烷烃) 防老剂 :胺类防老剂
反应条件
材料 丁二烯 苯乙烯 叔十烷基硫醇 水 歧化松香酸钢
烷基芳基磺酸钠 过氧化氢对孟烷 硫酸亚铁
雕白粉
EDTA 磷酸钠 聚合温度 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 0.08Fra Baidu bibliotek
5 60 7-12
配方II 72 28 0.16 195 4.62 -
转化率:60%~70%,
聚合时间:控制在7~12h
4.引发剂:
选用:正丁基锂 C4H9Li
原因:
以正丁基锂为引发剂合成了丁二烯-苯乙烯二嵌段共聚物,该 共聚物与普通溶聚丁苯橡胶相比,不仅具有良好的物理机械性 能,同时具有低滚动阻力和高抗湿滑性能;此外还采用由正丁 基锂和二乙烯基苯合成的多螯型引发剂及SnCl4偶联剂等合成 了具有宽相对分子质量分布、高门尼粘度的溶聚丁苯橡胶,并 且采用湿法充油制得了物理机械性能优异的充油丁苯橡胶。
2 苯乙烯
CH2=CH-
无色或微黄色易燃液体,化学性质非常活泼,能进行均聚合,也能与 其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。
2、生产原理与工艺
(1)聚合原理------自由基共聚合
(2)生产工艺-----典型配方
原料及辅助
单
体
相对分子质量调节剂
介
质
乳化剂
过氧化物
引发剂 体系
缓
活化剂 冲
还原剂
螯合剂 剂
二.丁苯橡胶的性能
1.丁苯橡胶与其他通用橡胶一样,是一种不饱和烯烃高聚 物。溶解度参数约为8.4,能溶解于大部分溶解度参数相近 丁苯橡胶的烃类溶剂中,而硫化胶仅能溶胀。
2.丁苯橡胶能进行氧化,臭氧破坏,卤化和氢卤化等反应。在 光,热,氧和臭氧结合作用下发生物理化学变化,但其被氧化 的作用比天然的作用比天然橡胶缓慢,即使在较高温下老化反 应的速度也比较慢。光对丁苯橡胶的老化作用不明显,但丁苯 橡胶对臭氧的作用比天然橡胶敏感,耐臭氧性比天然橡胶差。
3.丁苯橡胶的低温性能稍差,脆性温度约为-45℃。与其他通 用橡胶相似,影响丁苯橡胶电性能的主要因素是配合剂。
4.丁苯橡胶与一般通用橡胶相比,具有以下优缺点:
优点:
(1).硫化曲线平坦,胶料不易烧焦和过硫;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。
(2).在加工过程中相对分子质量降低到一定程度不再降低, 因而不易过炼,可塑度均匀,硫化橡胶硬度变化小。
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)
四.丁苯橡胶的用途
SBR-1500广泛用于以炭黑为补强剂和对颜色要求不高的产 品,如轮胎胎面、翻胎胎面、输送带、胶管、模制品和压出 制品等。SBR-1502广泛用于颜色鲜艳和浅色的橡胶制品,如 轮胎胎侧、透明胶鞋、胶布、医疗制品和其他一般彩色制品 等。SBR-1712广泛用于乘用车轮胎胎面胶,轮胎胎面胶、输 送带、胶管和一般黑色橡胶制品等。
一.什么叫丁苯橡胶
丁苯橡胶是1,3-丁二烯和苯乙烯经共 聚制得的弹性体。丁苯橡胶是合成橡 胶的一种。丁苯橡胶是产量最大的通 用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶 、溶 聚丁苯橡胶。丁苯生胶是浅黄褐色弹 性固体,密度随苯乙烯含量的增加而 变大,耐油性差,但介电性能较好; 生胶抗拉强度只有20-35千克力/平 方厘米,加入炭黑补强后,抗拉强度 可达250-280千克力/平方厘米;其 黏合性﹑弹性和形变发热量均不如天 然橡胶,但耐磨性﹑耐自然老化性﹑ 耐水性﹑气密性等却优于天然橡胶, 因此是一种综合性能较好的橡胶。
六.怎样制备与合成丁苯橡胶(SBR)
1.主要原料:
1 1,3-丁二烯 CH2=CH-CH=CH2
1,3 – 丁二烯是最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体, 相对分子质量为54.09,相对密度0.6211,熔点-108.9℃,沸点-4.5 ℃。有特殊气味,有麻醉性,特别刺激黏膜,容易液化,易溶于有机 溶剂。性质活泼,容易发生自聚反应,因此在贮存、运输过程中要加 入叔丁邻苯二酚阻聚剂。
(3).因而滞后损失大,生热高,弹性低,耐寒性也稍 差,但充油后可以降低生热;收缩大,生胶强度低,粘性 差;硫化速度慢
(4).耐屈挠龟裂性天然橡胶好,但裂纹扩展速度快, 热撕裂性能差。
三.丁苯橡胶的分类
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)
3 1500系列(低温乳聚丁苯胶 )