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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。

炭黑：

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。

软化剂：

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：

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。

硫化体系：

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。