【材料課件】第4章合成橡膠-wenkub.com
2025-02-19 12:26 本頁(yè)面
【正文】 熱塑性硫化橡膠（ＴＰＶ） ? 制造 TPV的關(guān)鍵技術(shù) —— 動(dòng)態(tài)全硫化技術(shù)： 在熱塑性樹(shù)脂基體中混入橡膠，在與交聯(lián)劑一起混煉的同時(shí)，能夠使橡膠就地完全產(chǎn)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(jí)顆粒，分散在連續(xù)的熱塑性樹(shù)脂中，從而形成 TPV。 ?丙烯酸酯橡膠廣泛應(yīng)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(xué)品性能提高，但低溫性能下降； ?硫化體系：過(guò)氧化物硫化體系、二胺類硫化體系和雙酚硫化體系。 ? 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(nèi)、分子間的作用力小，硅橡膠屬于一種半無(wú)機(jī)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(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)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(diǎn)：不耐酸堿、遇到酸堿發(fā)生解聚；生膠的強(qiáng)度很低（ ）。 用途：耐油制品，耐油膠管、膠輥、密封圈、貯槽襯里等。 ?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(jié)晶能力 —— 良好的力學(xué)性能，自增強(qiáng)橡膠； ?優(yōu)異的耐燃性能和粘結(jié)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(yīng)用領(lǐng)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）乙丙橡膠的性能與應(yīng)用 應(yīng)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(jié)構(gòu)易于結(jié)晶，結(jié)晶能力大于 NR、順丁和丁基橡膠； ?硫化和氧化反應(yīng)活性均比 NR、 SBR、丁腈和順丁橡膠低。 （ 3）丁基橡膠的性能與應(yīng)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(zhǎng)速度是合成橡膠里最快的； ?主要生產(chǎn)方法為懸浮法和溶液法。 集成橡膠 集成橡膠 （ 1）集成橡膠的結(jié)構(gòu) ? 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(jié)構(gòu)：完全無(wú)規(guī)型（一步投料） 嵌段 無(wú)規(guī)型 （多步投料， PB（ SIB無(wú)規(guī)共聚）、 PI（ SB共聚） ? 分子鏈結(jié)構(gòu)：線性結(jié)構(gòu)（偶聯(lián)劑用量較少） 星形結(jié)構(gòu)（偶聯(lián)劑用量較大） ? 微觀相態(tài)：集成橡膠的鏈段結(jié)構(gòu)不同，各鏈段間彼此相容性不好，會(huì)出現(xiàn)球狀、柱狀、層狀等結(jié)構(gòu)。 與 NR、 SBR相比，順丁橡膠具有如下的優(yōu)點(diǎn)： 順丁橡膠 順丁橡膠 ? 拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)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(shí)，輪胎易打滑； ? 加工性能和粘合性能較差，易脫輥。 （ 2）聚丁二烯橡膠的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)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。 （ 3）丁苯橡膠的應(yīng)用 01020304050607080輪胎工業(yè) 橡膠機(jī)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(jìn)行陰離子聚合來(lái)生產(chǎn) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由度更大：可以實(shí)現(xiàn)對(duì)苯乙烯、丁二烯組分含 量、相對(duì)分子質(zhì)量分布和支化結(jié)構(gòu)的控制 （ 4）丁苯橡膠的發(fā)展趨勢(shì) ?末端改性 SBR： 改善與碳黑的相容性，對(duì)輪胎的省燃油性能和抗?jié)窕阅苓M(jìn)行平衡 聚丁二烯橡膠（ butadiene rubber, BR）， 2023年產(chǎn)量占到合成橡膠產(chǎn)量的 23％。 NR 具有較高的力學(xué)強(qiáng)度； ?NR 能在外力作用下拉伸結(jié)晶，具有自增強(qiáng)型； ?純 NR 硫化膠的拉伸強(qiáng)度可達(dá) 17~25 MPa，用炭黑增強(qiáng)可達(dá) 25~35 MPa； 天然橡膠的性能和應(yīng)用 NR 的加工性能好，容易進(jìn)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(diǎn)：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(chǎn)量的 ％，其中乳聚丁苯橡膠占 ％，溶聚丁苯橡膠占 ％。 液體天然橡膠 …… （ 1） 天然橡膠的組成 主要成分：橡膠烴； 非橡膠成分 : 5~8%，如蛋白質(zhì)、丙酮抽出物、灰分、水分等。 難結(jié)晶天然橡膠 通過(guò)異構(gòu)化使結(jié)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。 在制備恒粘度橡膠時(shí)，再加入 4份非污染型環(huán)烷油。 60年代在馬來(lái)西亞發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新膠種，現(xiàn)成為天
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