【材料課件】第4章合成橡膠-文庫吧在線文庫
【正文】 膠料在一定壓力和溫度下，橡膠大分子由線性結構變?yōu)榫W(wǎng)狀結構的交聯(lián)過程。 60年代在馬來西亞發(fā)展起來的一個新膠種，現(xiàn)成為天然橡膠的大宗產品，其產量已超過煙膠片、皺片膠產量的總和。 難結晶天然橡膠 通過異構化使結晶速度大大減慢，或加入脂肪酸酯類增塑劑，使分子鏈之間距離增大，作用力減弱， Tg降低。 NR 具有較高的力學強度； ?NR 能在外力作用下拉伸結晶，具有自增強型； ?純 NR 硫化膠的拉伸強度可達 17~25 MPa，用炭黑增強可達 25~35 MPa； 天然橡膠的性能和應用 NR 的加工性能好，容易進行塑煉、混煉、壓延、壓出等； NR 具有良好的耐屈繞疲勞性能，滯后損失小，并具有良好的氣密性、防水性、電絕緣性和隔熱性； 缺點：耐油性、耐老化性（臭氧、熱氧）差； 丁苯橡膠 丁苯橡膠（ styrene butadiene rubber, SBR）：丁二烯和苯乙烯的共聚物，是最早工業(yè)化的合成橡膠； 2023年， SBR約占合成橡膠總產量的 ％，其中乳聚丁苯橡膠占 ％，溶聚丁苯橡膠占 ％。 （ 2）聚丁二烯橡膠的結構、性能和應用 聚丁二烯橡膠 C H 2 C C H 2CH H x ? 優(yōu)異的彈性和耐低溫性能：順丁橡膠是通用橡膠中彈性和耐寒性最好的。 集成橡膠 集成橡膠 （ 1）集成橡膠的結構 ? 共聚一般組成： St含量 0~40%，異戊二烯 Ip含量15~45%， Bd含量 40~70%； ? 序列結構：完全無規(guī)型（一步投料） 嵌段 無規(guī)型 （多步投料， PB（ SIB無規(guī)共聚）、 PI（ SB共聚） ? 分子鏈結構：線性結構（偶聯(lián)劑用量較少） 星形結構（偶聯(lián)劑用量較大） ? 微觀相態(tài)：集成橡膠的鏈段結構不同，各鏈段間彼此相容性不好，會出現(xiàn)球狀、柱狀、層狀等結構。 （ 3）乙丙橡膠的性能與應用 應用：主要是車窗密封條、散熱器軟管等 ?以 2氯 1,3丁二烯為原料，采用自由基乳液聚合而成； ?以反式 1， 4加成為主，占 88~92%； ?反式結構易于結晶，結晶能力大于 NR、順丁和丁基橡膠； ?硫化和氧化反應活性均比 NR、 SBR、丁腈和順丁橡膠低。 用途：耐油制品，耐油膠管、膠輥、密封圈、貯槽襯里等。 ? 分子主鏈高度飽和，極性非常大，分子間作用大，屬于碳鏈飽和極性橡膠； ? 氟含量提高，耐化學品性能提高，但低溫性能下降； ?硫化體系：過氧化物硫化體系、二胺類硫化體系和雙酚硫化體系。 熱塑性硫化橡膠（ＴＰＶ） ? 制造 TPV的關鍵技術 —— 動態(tài)全硫化技術： 在熱塑性樹脂基體中混入橡膠，在與交聯(lián)劑一起混煉的同時，能夠使橡膠就地完全產生交聯(lián)，并在高速混合和高剪切力作用下，交聯(lián)的橡膠被破碎成大量的微米級顆粒，分散在連續(xù)的熱塑性樹脂中，從而形成 TPV。 ?丙烯酸酯橡膠廣泛應用于耐高溫、耐熱油的制品中，尤其是各類汽車的密封件（車用橡膠）。 ? 分子主鏈由 Si和 O交替組成，主鏈高度飽和， SiO鍵的鍵能（ 165kJ/mol）比 CC鍵能（ 84kJ/mol）大得多； ?SiO柔順性好，分子內、分子間的作用力小，硅橡膠屬于一種半無機的飽和、雜鏈、非極性彈性體； ?硅橡膠具有優(yōu)異的耐高、低溫性能，在所有橡膠中，硅橡膠具有最寬廣的工作溫度范圍（ 100~350℃ ）； ?優(yōu)異的耐老化（熱氧、臭氧、氣候）性能，極好的疏水性及電絕緣性，并具有低表面能和表面張力； （ 2）硅橡膠的結構、性能與應用 S i ORnR 1R 2S i ORmR、 R R2為甲基、乙烯基、氟原子、氰基、苯基等 ? 缺點：不耐酸堿、遇到酸堿發(fā)生解聚；生膠的強度很低（ ）。 ?氯丁橡膠是所有合成橡膠中密度最大的（ ~）； ?氯原子的存在 —— 極性橡膠； ?良好的結晶能力 —— 良好的力學性能，自增強橡膠； ?優(yōu)異的耐燃性能和粘結性能； ?耐氧化性能僅次于乙丙和丁基橡膠，耐油性僅次于丁腈橡膠； 氯丁橡膠（ chloroprene rubber， CR） 應用領域： 阻燃制品、耐油制品、粘合劑等 （ 3）性能用途： ?特種用途、用量較少； ? 多屬于飽和橡膠（丁腈除外）； ?多為極性橡膠（硅橡膠除外）。 （ 3）丁基橡膠的性能與應用 ?以乙烯、丙烯為原料，采用釩或鈦的氯化物與烷基鋁催化劑共聚而成； ?乙丙橡膠的增長速度是合成橡膠里最快的； ?主要生產方法為懸浮法和溶液法。 與 NR、 SBR相比，順丁橡膠具有如下的優(yōu)點： 順丁橡膠 順丁橡膠 ? 拉伸強度和撕裂強度低，不耐刺扎和切割； ? 抗?jié)窕阅懿?，在車高速、路面平滑、濕路面上使用時，輪胎易打滑； ? 加工性能和粘合性能較差，易脫輥。 （ 3）丁苯橡膠的應用 01020304050607080輪胎工業(yè) 橡膠機械 其他用途亞太北美西歐 ?溶液聚合丁苯橡膠（ SSBR）： 采用烷基鋰催化劑將苯乙烯和丁二烯單體在烴溶劑中進行陰離子聚合來生產 結構設計自由度更大：可以實現(xiàn)對苯乙烯、丁二烯組分含 量、相對分子質量分布和支化結構的控制 （ 4）丁苯橡膠的發(fā)展趨勢 ?末端改性 SBR： 改善與碳黑的相容性，對輪胎的省燃油性能和抗?jié)窕阅苓M行平衡 聚丁二烯橡膠（ butadiene rubber, BR）， 2023年產量占到合成橡膠產量的 23％。 液體天然橡膠 …… （ 1） 天然橡膠的組成 主要成分：
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