聚合方法PPT課件

1、第1頁/共80頁第2頁/共80頁第3頁/共80頁第4頁/共80頁第5頁/共80頁第6頁/共80頁第7頁/共80頁第8頁/共80頁第9頁/共80頁按聚合物是否能溶于單體內(nèi)，分為兩種：按聚合物是否能溶于單體內(nèi)，分為兩種：均相聚合：S、MMA、VAc非均相聚合/沉淀聚合：乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈第10頁/共80頁第11頁/共80頁苯乙烯熔融本體聚合工藝 苯乙烯連續(xù)熔融本體聚合的方法（1）分段聚合，逐步排除反應(yīng)熱，最終達(dá)到聚合反應(yīng)完全。（2）聚合反應(yīng)到一定程度，轉(zhuǎn)化率約達(dá)到40%，分離出未反應(yīng)的單體循環(huán)使用。第12頁/共80頁 苯乙烯聚合工藝過程 預(yù)聚合 后聚合 冷卻、切粒與包裝 主要設(shè)備主要設(shè)

2、備預(yù)聚釜塔式聚合反應(yīng)器第13頁/共80頁第14頁/共80頁第15頁/共80頁（i）聚合熱易擴(kuò)散，聚合反應(yīng)溫度易控制；）聚合熱易擴(kuò)散，聚合反應(yīng)溫度易控制；（ii）體系粘度低，自動加速作用不明顯；反）體系粘度低，自動加速作用不明顯；反應(yīng)物料易輸送；應(yīng)物料易輸送；（iii）體系中聚合物濃度低，向高分子的鏈）體系中聚合物濃度低，向高分子的鏈轉(zhuǎn)移生成支化或交聯(lián)產(chǎn)物較少，因而產(chǎn)物分轉(zhuǎn)移生成支化或交聯(lián)產(chǎn)物較少，因而產(chǎn)物分子量易控制，分子量分布較窄；子量易控制，分子量分布較窄；（iv）可以溶液方式直接成品。）可以溶液方式直接成品。第16頁/共80頁缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：第17頁/共80頁q溶劑的選擇 溶劑對單體的鏈轉(zhuǎn)移

3、常數(shù)要小，否則會降低分子量； 溶劑的稀釋作用：溶解能力好，粘度大，容易發(fā)生自加速現(xiàn)象，反應(yīng)不易控制；溶解能力差，聚合物容易析出。 從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度：容易回收，無污染。 第18頁/共80頁第19頁/共80頁第20頁/共80頁第21頁/共80頁第22頁/共80頁第23頁/共80頁第24頁/共80頁第25頁/共80頁第26頁/共80頁 乳液聚合有一個突出的特點(diǎn)：由于它的特殊機(jī)乳液聚合有一個突出的特點(diǎn)：由于它的特殊機(jī)理，使得可以理，使得可以同時提高聚合速率和聚合物的分子同時提高聚合速率和聚合物的分子量。量。這與本體、溶液和懸浮聚合不同，這后三種這與本體、溶液和懸浮聚合不同，這后三種聚合都聚合都遵循聚合速

4、率與分子量成反比的規(guī)律遵循聚合速率與分子量成反比的規(guī)律。這。這就是說，若要提高分子量，只能通過降低引發(fā)劑就是說，若要提高分子量，只能通過降低引發(fā)劑濃度或反應(yīng)溫度，從而降低聚合速率的方法來完濃度或反應(yīng)溫度，從而降低聚合速率的方法來完成。成。聚合速率和聚合度兩者不能同時提高。聚合速率和聚合度兩者不能同時提高。第27頁/共80頁第28頁/共80頁 分子中由季銨鹽構(gòu)成陽離子部分，羧酸鹽構(gòu)成陰離子部分。第29頁/共80頁 這類乳化劑在水溶液中不發(fā)生解離，其分子結(jié)構(gòu)中，這類乳化劑在水溶液中不發(fā)生解離，其分子結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成親水基團(tuán)的是甘油、聚乙構(gòu)成親水基團(tuán)的是甘油、聚乙( (烯烯) )二醇和山梨醇等多元醇。二

5、醇和山梨醇等多元醇。構(gòu)成親油基團(tuán)的是長鏈脂肪酸或長鏈脂肪醇及烷芳基等，構(gòu)成親油基團(tuán)的是長鏈脂肪酸或長鏈脂肪醇及烷芳基等，該類品種繁多，主要有以下幾種。該類品種繁多，主要有以下幾種。脫水山梨醇脂肪酸酯脫水山梨醇脂肪酸酯( (斯潘斯潘SPan) )第30頁/共80頁聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯（聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯（ 吐溫吐溫tween)tween)烷基酚基聚醚醇類（烷基酚基聚醚醇類（OPOP）第31頁/共80頁第32頁/共80頁 第33頁/共80頁 乳化劑量達(dá)到某一特定值后，溶液中形成了由乳化劑量達(dá)到某一特定值后，溶液中形成了由5050100100個乳化劑分子組成的聚集體，稱為膠束。開始是球

6、個乳化劑分子組成的聚集體，稱為膠束。開始是球形，隨乳化劑量增加，膠束量增多，膠束形狀變?yōu)榘魻?，形，隨乳化劑量增加，膠束量增多，膠束形狀變?yōu)榘魻?，甚至層狀。甚至層狀。?4頁/共80頁 HLB HLB值是經(jīng)驗(yàn)值，它以非離子型表面活性劑中，親水值是經(jīng)驗(yàn)值，它以非離子型表面活性劑中，親水性最大的性最大的聚氧乙烯二醇基聚氧乙烯二醇基的的HLBHLB值定為值定為2020，將疏水性最，將疏水性最大的大的飽和烷基飽和烷基的的HLBHLB值定為值定為0 0。從大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，對。從大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，對各種表面活性劑進(jìn)行分類，并建立表面活性劑在各種用各種表面活性劑進(jìn)行分類，并建立表面活性劑在各種用途中的最適效

7、的范圍。途中的最適效的范圍。第35頁/共80頁第36頁/共80頁第37頁/共80頁單體液滴極少量單體和少量乳化劑以分子分散狀態(tài)溶解在水中極少量單體和少量乳化劑以分子分散狀態(tài)溶解在水中大部分乳化劑形成膠束，約大部分乳化劑形成膠束，約 4 5 n m，101718個個/ / cm3大部分單體分散成液滴，約大部分單體分散成液滴，約 1000 n m ，101012個個/ / cm3單體和乳化單體和乳化劑在聚合前劑在聚合前的的三種狀態(tài)三種狀態(tài)第38頁/共80頁 第39頁/共80頁 聚合場所聚合場所： 水相不是聚合的主要場所水相不是聚合的主要場所; ; 單體液滴也不是聚合場所單體液滴也不是聚合場所; ;

8、 聚合場所在膠束內(nèi)聚合場所在膠束內(nèi) 膠束膠束比表面積大，內(nèi)部單體濃度很高，提供了自由比表面積大，內(nèi)部單體濃度很高，提供了自由基進(jìn)入引發(fā)聚合的條件基進(jìn)入引發(fā)聚合的條件液滴液滴中的單體通過水相可補(bǔ)充膠束內(nèi)的聚合消耗中的單體通過水相可補(bǔ)充膠束內(nèi)的聚合消耗第40頁/共80頁3、聚合過程、聚合過程（i i）M/PM/P乳膠粒的形成（加速階段）：乳膠粒的形成（加速階段）：當(dāng)聚合反應(yīng)開當(dāng)聚合反應(yīng)開始時，溶于水相中的引發(fā)劑分解產(chǎn)生的初級自由基由始時，溶于水相中的引發(fā)劑分解產(chǎn)生的初級自由基由水相擴(kuò)散到增溶膠束內(nèi)，引發(fā)增溶膠束內(nèi)的單體進(jìn)行水相擴(kuò)散到增溶膠束內(nèi)，引發(fā)增溶膠束內(nèi)的單體進(jìn)行聚合，從而形成含有聚合物的增溶

9、膠束，稱聚合，從而形成含有聚合物的增溶膠束，稱M/PM/P乳膠乳膠粒，隨著膠束中單體的消耗，膠束外的單體分子逐漸粒，隨著膠束中單體的消耗，膠束外的單體分子逐漸地擴(kuò)散進(jìn)膠束內(nèi)，使聚合反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。地擴(kuò)散進(jìn)膠束內(nèi)，使聚合反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。第41頁/共80頁第42頁/共80頁 第43頁/共80頁第44頁/共80頁乳液聚合乳液聚合與懸浮聚合的區(qū)別 聚合方式分散劑引發(fā)劑加入方式反應(yīng)歷程 乳液聚合表面活性劑加入水中在膠束中反應(yīng) 懸浮聚合懸浮劑加入單體中在單體進(jìn)行第45頁/共80頁第46頁/共80頁小知識：橡膠從天然到人工第47頁/共80頁 天然橡膠是從橡膠植物里天然橡膠是從橡膠植物里提取出來的一種彈性體。提取

10、出來的一種彈性體。 在自然界里，含有天然橡在自然界里，含有天然橡膠的植物很多，大約有四百膠的植物很多，大約有四百多種。其中產(chǎn)量大、數(shù)量多、多種。其中產(chǎn)量大、數(shù)量多、質(zhì)量好的是三葉橡膠樹。三質(zhì)量好的是三葉橡膠樹。三葉橡膠樹最早生長在巴西，葉橡膠樹最早生長在巴西，因此又稱巴西橡膠樹。這種因此又稱巴西橡膠樹。這種樹生長在熱帶和亞熱帶。樹樹生長在熱帶和亞熱帶。樹高約高約20203030米，粗米，粗3030厘米厘米4040厘米。厘米。第48頁/共80頁 三葉橡膠樹大約在三葉橡膠樹大約在種植六、七年后開始產(chǎn)種植六、七年后開始產(chǎn)膠。這時，把樹皮切開，膠。這時，把樹皮切開，割斷橡樹的乳管，就會割斷橡樹的乳管，

11、就會流出象牛奶一樣的乳汁流出象牛奶一樣的乳汁來，人們把這種乳汁叫來，人們把這種乳汁叫做做膠乳膠乳。把膠乳經(jīng)過化。把膠乳經(jīng)過化學(xué)加工處理后，就會制學(xué)加工處理后，就會制出具有高彈性的出具有高彈性的天然橡天然橡膠。膠。第49頁/共80頁 遠(yuǎn)在一百多年前，人們就開始研究橡膠的成分。當(dāng)橡遠(yuǎn)在一百多年前，人們就開始研究橡膠的成分。當(dāng)橡膠隔絕空氣加熱到攝氏膠隔絕空氣加熱到攝氏250250度時，分解得到一種液體，研度時，分解得到一種液體，研究這種液體，發(fā)現(xiàn)它是由五個碳究這種液體，發(fā)現(xiàn)它是由五個碳CC和八個和八個H H原子組成的。原子組成的。它的主要成分為異戊二烯。因此，天然橡膠是異戊二烯它的主要成分為異戊二烯

12、。因此，天然橡膠是異戊二烯的聚合物。的聚合物。第50頁/共80頁第51頁/共80頁 從橡膠樹干里流出來的膠乳，是由橡膠粒子和非橡從橡膠樹干里流出來的膠乳，是由橡膠粒子和非橡膠成分組成的。膠成分組成的。 膠乳的粒子很小，用膠乳的粒子很小，用顯微鏡可以看到象個倒顯微鏡可以看到象個倒置的梨子。膠乳的外層置的梨子。膠乳的外層是樹脂、蛋白質(zhì)外殼，是樹脂、蛋白質(zhì)外殼，中層是彈性膜，內(nèi)層是中層是彈性膜，內(nèi)層是粘稠液體。一般膠乳含粘稠液體。一般膠乳含有百分之三十四的生膠，有百分之三十四的生膠，其余大部分為水。其余大部分為水。第52頁/共80頁 沒有經(jīng)過處理的生膠，強(qiáng)度是比較低的，每平方厘米的沒有經(jīng)過處理的生膠

13、，強(qiáng)度是比較低的，每平方厘米的強(qiáng)度只有幾十公斤，幾乎沒有什么實(shí)用價值。后來人們發(fā)強(qiáng)度只有幾十公斤，幾乎沒有什么實(shí)用價值。后來人們發(fā)現(xiàn)，把這種線型結(jié)構(gòu)的橡膠同硫一起加熱，可以把橡膠的現(xiàn)，把這種線型結(jié)構(gòu)的橡膠同硫一起加熱，可以把橡膠的線型結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由于這種變化，可以使橡膠每線型結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由于這種變化，可以使橡膠每平方厘米的強(qiáng)度提高到二百五十公斤到三百公斤。這種提平方厘米的強(qiáng)度提高到二百五十公斤到三百公斤。這種提高橡膠性能的方法就叫做高橡膠性能的方法就叫做橡膠的硫化法橡膠的硫化法。第53頁/共80頁 天然橡膠因其具有很強(qiáng)的彈性和良好的絕緣性、可塑性、天然橡膠因其具有很強(qiáng)的彈性和良

14、好的絕緣性、可塑性、隔水隔氣、抗拉和耐磨等特點(diǎn)，廣泛地運(yùn)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、隔水隔氣、抗拉和耐磨等特點(diǎn)，廣泛地運(yùn)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、運(yùn)輸、機(jī)械制造、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域和日常生活等國防、交通、運(yùn)輸、機(jī)械制造、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域和日常生活等方面，如交通運(yùn)輸上用的輪胎；工業(yè)上用的運(yùn)輸帶、傳動帶、方面，如交通運(yùn)輸上用的輪胎；工業(yè)上用的運(yùn)輸帶、傳動帶、各種密封圈；醫(yī)用的手套、輸血管；日常生活中所用的膠鞋、各種密封圈；醫(yī)用的手套、輸血管；日常生活中所用的膠鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡膠為主要原料制造的，國防上使用雨衣、暖水袋等都是以橡膠為主要原料制造的，國防上使用的飛機(jī)、大炮、坦克，甚至尖端科技領(lǐng)域里的火箭、人造衛(wèi)

15、的飛機(jī)、大炮、坦克，甚至尖端科技領(lǐng)域里的火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等都需要大量的橡膠零部件。輪胎星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等都需要大量的橡膠零部件。輪胎的用量要占天然橡膠使用量的一半以上。的用量要占天然橡膠使用量的一半以上。第54頁/共80頁第55頁/共80頁 在很久很久以前，秘魯人就知道有一種樹（就是現(xiàn)在很久很久以前，秘魯人就知道有一種樹（就是現(xiàn)在的巴西橡膠樹），如果在樹皮上割一條口子，就會有在的巴西橡膠樹），如果在樹皮上割一條口子，就會有乳汁一樣的液體流出來，把這種液體收集起來，讓水分乳汁一樣的液體流出來，把這種液體收集起來，讓水分蒸發(fā)后就變成粘稠的一團(tuán)，這就是最初的橡膠。這種橡蒸發(fā)后

16、就變成粘稠的一團(tuán)，這就是最初的橡膠。這種橡膠經(jīng)太陽曬或加熱就會變軟，可以把它做成任何形狀。膠經(jīng)太陽曬或加熱就會變軟，可以把它做成任何形狀。當(dāng)?shù)厝税阉龀汕?，進(jìn)行投石環(huán)的游戲。他們還發(fā)現(xiàn)這當(dāng)?shù)厝税阉龀汕颍M(jìn)行投石環(huán)的游戲。他們還發(fā)現(xiàn)這種東西防水效果很好，于是他們把樹汁涂在鞋上晾干后種東西防水效果很好，于是他們把樹汁涂在鞋上晾干后做成套鞋，在雨天使腳保持干燥。做成套鞋，在雨天使腳保持干燥。第56頁/共80頁 1823 1823年英國一位叫麥金托什（年英國一位叫麥金托什（Mr.MachintoshMr.Machintosh）的人把）的人把橡膠溶解在苯中制成橡膠溶液，把它涂在布上、晾干并做成橡膠溶解

17、在苯中制成橡膠溶液，把它涂在布上、晾干并做成外衣用于防雨，這就是最早的雨衣。但這種套鞋和雨衣又軟外衣用于防雨，這就是最早的雨衣。但這種套鞋和雨衣又軟又粘，冬天又變得很硬、沒有彈性，實(shí)用性很差。很多人企又粘，冬天又變得很硬、沒有彈性，實(shí)用性很差。很多人企圖改善它的性能，但所有嘗試都一無所獲。直到一個叫固特圖改善它的性能，但所有嘗試都一無所獲。直到一個叫固特異的美國人，他開始致力于研究橡膠，尋找使異的美國人，他開始致力于研究橡膠，尋找使“樹膠樹膠”變硬、變硬、變結(jié)實(shí)的方法。他堅持不懈地工作，作了許多試驗(yàn)。一次，變結(jié)實(shí)的方法。他堅持不懈地工作，作了許多試驗(yàn)。一次，他發(fā)現(xiàn)用硝酸能使橡膠質(zhì)量大為改善。不

18、久他就經(jīng)營起一個他發(fā)現(xiàn)用硝酸能使橡膠質(zhì)量大為改善。不久他就經(jīng)營起一個小企業(yè)，用這種方法生產(chǎn)膠鞋，正當(dāng)一切順利時，卻趕上了小企業(yè)，用這種方法生產(chǎn)膠鞋，正當(dāng)一切順利時，卻趕上了商業(yè)蕭條，沒多久固特異就身無分文。商業(yè)蕭條，沒多久固特異就身無分文。第57頁/共80頁 一次偶然的機(jī)會，固特異的一個朋友在晾曬橡膠時，一次偶然的機(jī)會，固特異的一個朋友在晾曬橡膠時，為了防止橡膠之間互相粘連，在橡膠表面撒了一些硫磺為了防止橡膠之間互相粘連，在橡膠表面撒了一些硫磺粉，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過日曬后撒硫磺粉的橡膠表面變得堅硬、平粉，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過日曬后撒硫磺粉的橡膠表面變得堅硬、平滑而有彈性。固特異從這件事得到啟發(fā)，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，滑而有

19、彈性。固特異從這件事得到啟發(fā)，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，他把硫磺和堿式碳酸鉛摻進(jìn)橡膠并加熱軟化，試做成橡他把硫磺和堿式碳酸鉛摻進(jìn)橡膠并加熱軟化，試做成橡膠制品。他一次又一次地試驗(yàn)，經(jīng)過四年多的努力，終膠制品。他一次又一次地試驗(yàn)，經(jīng)過四年多的努力，終于取得成功，他得到了又堅硬又有彈性的橡膠，就是我于取得成功，他得到了又堅硬又有彈性的橡膠，就是我們現(xiàn)在的硫化橡膠，們現(xiàn)在的硫化橡膠，一種有使用價值的橡膠。這是橡一種有使用價值的橡膠。這是橡膠發(fā)展史上劃時代的進(jìn)步，從此橡膠成為一種有實(shí)用價膠發(fā)展史上劃時代的進(jìn)步，從此橡膠成為一種有實(shí)用價值的重要材料而進(jìn)入一個新的發(fā)展時期。值的重要材料而進(jìn)入一個新的發(fā)展時期。第58頁

20、/共80頁 1839年美國人年美國人Goodyear發(fā)明硫化橡膠發(fā)明硫化橡膠后，橡膠工業(yè)開始篷勒發(fā)展，野生橡膠逐漸供后，橡膠工業(yè)開始篷勒發(fā)展，野生橡膠逐漸供不應(yīng)求。英國人反應(yīng)敏捷，不應(yīng)求。英國人反應(yīng)敏捷，1875年從巴西偷年從巴西偷得橡樹種，在其東南亞殖民地開辟了大量橡膠得橡樹種，在其東南亞殖民地開辟了大量橡膠種植園。隨著汽車工業(yè)的興起，橡膠需求劇增，種植園。隨著汽車工業(yè)的興起，橡膠需求劇增，到本世紀(jì)初橡膠園主遂壟斷了世界橡膠市場。到本世紀(jì)初橡膠園主遂壟斷了世界橡膠市場。第59頁/共80頁 世界大戰(zhàn)爆發(fā)，橡膠身價百倍。在沒有橡膠園的德、世界大戰(zhàn)爆發(fā)，橡膠身價百倍。在沒有橡膠園的德、蘇、美等國，

21、大戰(zhàn)成了合成橡膠的催產(chǎn)素。第一次大戰(zhàn)蘇、美等國，大戰(zhàn)成了合成橡膠的催產(chǎn)素。第一次大戰(zhàn)期間，德國政府懸常征求合成橡膠，并生產(chǎn)了世界上第期間，德國政府懸常征求合成橡膠，并生產(chǎn)了世界上第一個橡膠代用品一個橡膠代用品甲基橡膠。但性能較差大戰(zhàn)甲基橡膠。但性能較差大戰(zhàn)結(jié)束便停產(chǎn)了，總共只生產(chǎn)了結(jié)束便停產(chǎn)了，總共只生產(chǎn)了2350t2350t。本世紀(jì)。本世紀(jì)2020年代蘇、年代蘇、德都發(fā)展丁鈉橡膠，它成了德都發(fā)展丁鈉橡膠，它成了30304040年代蘇聯(lián)主要的通用年代蘇聯(lián)主要的通用合成橡膠。由于丁鈉膠性能不好，合成橡膠。由于丁鈉膠性能不好，2020年代末德國把注意年代末德國把注意力轉(zhuǎn)向了丁苯乳液共聚橡膠，這個轉(zhuǎn)

22、變影響深遠(yuǎn)。力轉(zhuǎn)向了丁苯乳液共聚橡膠，這個轉(zhuǎn)變影響深遠(yuǎn)。19391939年乳液丁苯橡膠年產(chǎn)量超過年乳液丁苯橡膠年產(chǎn)量超過2 210104 4t t。第60頁/共80頁 珍珠港事件后日本占領(lǐng)了東南亞，美國天然橡膠珍珠港事件后日本占領(lǐng)了東南亞，美國天然橡膠來源中斷。羅斯?？偨y(tǒng)親自任命了由一位金融家和來源中斷。羅斯?？偨y(tǒng)親自任命了由一位金融家和哈佛大學(xué)校長、麻省理工學(xué)院院長組成的三人委員哈佛大學(xué)校長、麻省理工學(xué)院院長組成的三人委員會，專門研究橡膠局勢。一個月后，總統(tǒng)了解到橡會，專門研究橡膠局勢。一個月后，總統(tǒng)了解到橡膠成為直接威脅戰(zhàn)爭勝負(fù)和美國經(jīng)濟(jì)成敗的頭號戰(zhàn)膠成為直接威脅戰(zhàn)爭勝負(fù)和美國經(jīng)濟(jì)成敗的頭

23、號戰(zhàn)略物資時，便下令緊急動員全國一大批公司、大學(xué)略物資時，便下令緊急動員全國一大批公司、大學(xué)和工業(yè)集團(tuán)的力量，執(zhí)行合成橡膠計劃。和工業(yè)集團(tuán)的力量，執(zhí)行合成橡膠計劃。第61頁/共80頁 有趣的是，根據(jù)美、德兩家公司在有趣的是，根據(jù)美、德兩家公司在19291929年簽訂的年簽訂的一項(xiàng)合成汽油技術(shù)的民間協(xié)定，美國在這危急關(guān)頭不一項(xiàng)合成汽油技術(shù)的民間協(xié)定，美國在這危急關(guān)頭不費(fèi)吹灰之力分享了德國的合成丁苯橡膠技術(shù)，研究改費(fèi)吹灰之力分享了德國的合成丁苯橡膠技術(shù)，研究改進(jìn)了產(chǎn)品的加工性能和強(qiáng)度。投資進(jìn)了產(chǎn)品的加工性能和強(qiáng)度。投資7 7億美元，建廠億美元，建廠5151座一年內(nèi)投產(chǎn)。戰(zhàn)爭結(jié)束時年產(chǎn)已超過座一年內(nèi)

24、投產(chǎn)。戰(zhàn)爭結(jié)束時年產(chǎn)已超過7 710105 5t t。保證了軍需民用膠的供應(yīng)。美國人把這看成僅次于原保證了軍需民用膠的供應(yīng)。美國人把這看成僅次于原子彈爆炸的又一奇跡。子彈爆炸的又一奇跡。第62頁/共80頁 第二次世界大戰(zhàn)后丁苯橡膠推出冷膠、充油膠等品種。第二次世界大戰(zhàn)后丁苯橡膠推出冷膠、充油膠等品種。進(jìn)一步提高性能和經(jīng)濟(jì)效益受到普遍推廣，產(chǎn)量占合進(jìn)一步提高性能和經(jīng)濟(jì)效益受到普遍推廣，產(chǎn)量占合成橡膠的一半以上。連同順丁、乙丙、異戊、丁基橡膠成橡膠的一半以上。連同順丁、乙丙、異戊、丁基橡膠和特種膠丁腈、氮丁等品種，合成橡膠的產(chǎn)量的占橡膠和特種膠丁腈、氮丁等品種，合成橡膠的產(chǎn)量的占橡膠總產(chǎn)量的總產(chǎn)量

25、的2 23 3以上。以上。 第63頁/共80頁 社會發(fā)展到了今天，橡膠已成為國民經(jīng)濟(jì)和日常生活不可缺少的高分子材料，橡膠也從單一的天然橡膠發(fā)展到多品種多性能的系列高分子材料。特別是合成橡膠的出現(xiàn)，為橡膠的應(yīng)用打開了一片新天地。人們可以用石油裂解和煤干餾的產(chǎn)物合成具有各種特性的合成橡膠，它的某些性能比天然橡膠更優(yōu)良、更具特色。如以耐油著稱的丁腈橡膠、耐高溫耐介質(zhì)性能優(yōu)良的氟橡膠、耐高低溫及電絕緣性能優(yōu)良的硅橡膠、氣密性能優(yōu)異的丁基橡膠、以及氯丁橡膠、乙丙橡膠等，橡膠的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊。人們可以根據(jù)不同的使用條件選用不同的橡膠。第64頁/共80頁 丁苯橡膠丁苯橡膠 丁苯橡膠是丁二烯和苯乙烯經(jīng)共聚合

26、制得的橡膠。丁苯橡膠是丁二烯和苯乙烯經(jīng)共聚合制得的橡膠。英文縮寫是英文縮寫是SBRSBR。是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，有。是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，有乳聚丁苯橡膠乳聚丁苯橡膠 、溶聚丁苯橡膠。、溶聚丁苯橡膠。 世界丁苯橡膠生產(chǎn)能力中約世界丁苯橡膠生產(chǎn)能力中約87%87%使用乳液聚合法，使用乳液聚合法，通常所說的丁苯橡膠主要是指乳聚丁苯橡膠。乳聚通常所說的丁苯橡膠主要是指乳聚丁苯橡膠。乳聚丁苯橡膠又包括丁苯橡膠又包括高溫乳液聚合的熱丁苯與低溫乳液高溫乳液聚合的熱丁苯與低溫乳液聚合的冷丁苯。聚合的冷丁苯。第65頁/共80頁 熱丁苯于于19421942年工業(yè)化，目前仍有少量生產(chǎn)，年工業(yè)化，目前仍有少量

27、生產(chǎn)，主要用于水泥、粘合劑、口香糖、以及某些織物包主要用于水泥、粘合劑、口香糖、以及某些織物包覆與模塑制品及機(jī)械制品。通常所說的丁苯橡膠主覆與模塑制品及機(jī)械制品。通常所說的丁苯橡膠主要是指低溫乳液聚合法生產(chǎn)的丁苯橡膠，要是指低溫乳液聚合法生產(chǎn)的丁苯橡膠，19471947年工年工業(yè)化，它有較高的耐磨性和很高的抗張強(qiáng)度，良好業(yè)化，它有較高的耐磨性和很高的抗張強(qiáng)度，良好的加工性能，以及其它綜合性能，是目前產(chǎn)量最大、的加工性能，以及其它綜合性能，是目前產(chǎn)量最大、用途最廣的合成橡膠品種。用途最廣的合成橡膠品種。第66頁/共80頁 丁苯生膠是淺黃褐色彈性固體，密度隨苯乙烯含量的丁苯生膠是淺黃褐色彈性固體，

28、密度隨苯乙烯含量的增加而變大，耐油性差，但介電性能較好；生膠抗拉強(qiáng)增加而變大，耐油性差，但介電性能較好；生膠抗拉強(qiáng)度只有度只有20-3520-35千克力千克力/ /厘米厘米2 2，加入炭黑補(bǔ)強(qiáng)后，抗拉強(qiáng)度，加入炭黑補(bǔ)強(qiáng)后，抗拉強(qiáng)度可達(dá)可達(dá)250-280250-280千克力千克力/ /厘米厘米2 2；其黏合性；其黏合性彈性和形變發(fā)熱彈性和形變發(fā)熱量均不如天然橡膠，但耐磨性量均不如天然橡膠，但耐磨性耐自然老化性耐自然老化性耐水性耐水性氣密性等卻優(yōu)于天然橡膠，因此是一種綜合性能較好氣密性等卻優(yōu)于天然橡膠，因此是一種綜合性能較好的橡膠。的橡膠。 丁苯橡膠是橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品，它是合成橡膠第一丁苯橡膠是

29、橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品，它是合成橡膠第一大品種，綜合性能良好，價格低，在多數(shù)場合可代替天大品種，綜合性能良好，價格低，在多數(shù)場合可代替天然橡膠使用，主要用于輪胎工業(yè)，汽車部件、膠管、膠然橡膠使用，主要用于輪胎工業(yè)，汽車部件、膠管、膠帶、膠鞋、電線電纜以及其它橡膠制品。帶、膠鞋、電線電纜以及其它橡膠制品。第67頁/共80頁順丁橡膠順丁橡膠 聚丁二烯橡膠（聚丁二烯橡膠（BRBR） 丁二烯在聚合時由于條件不同可產(chǎn)生丁二烯在聚合時由于條件不同可產(chǎn)生不同類型的聚合物。高順式聚丁二烯橡不同類型的聚合物。高順式聚丁二烯橡膠膠19601960年在國外正式投入工業(yè)生產(chǎn)，我年在國外正式投入工業(yè)生產(chǎn)，我國于國于1967

30、1967年工業(yè)生產(chǎn)。這種橡膠習(xí)慣上年工業(yè)生產(chǎn)。這種橡膠習(xí)慣上稱為順丁橡膠。它是一個大品種的合成稱為順丁橡膠。它是一個大品種的合成橡膠，主要用于輪胎工業(yè)。由于順丁橡橡膠，主要用于輪胎工業(yè)。由于順丁橡膠性能優(yōu)越，成本較低，所以在橡膠生膠性能優(yōu)越，成本較低，所以在橡膠生產(chǎn)中一直占有重要地位。產(chǎn)中一直占有重要地位。第68頁/共80頁 順丁橡膠的性能由于順丁橡膠的分子結(jié)構(gòu)主要是順順丁橡膠的性能由于順丁橡膠的分子結(jié)構(gòu)主要是順式式1 1，4-4-結(jié)構(gòu)，分子排列規(guī)整，所以其彈性比天然橡膠結(jié)構(gòu)，分子排列規(guī)整，所以其彈性比天然橡膠還好。順丁橡膠的的低溫物理性能很好，耐寒溫度低還好。順丁橡膠的的低溫物理性能很好，耐

31、寒溫度低于于5555。彈性是通用橡膠中最好的一種彈性是通用橡膠中最好的一種。耐熱性與。耐熱性與天然橡膠相同，都為天然橡膠相同，都為120120，但，但耐熱老化性能卻優(yōu)于天耐熱老化性能卻優(yōu)于天然橡膠然橡膠。拉伸強(qiáng)度比天然橡膠、丁苯橡膠都低，因此。拉伸強(qiáng)度比天然橡膠、丁苯橡膠都低，因此必須加入炭黑等補(bǔ)強(qiáng)劑。撕裂強(qiáng)度也比天然橡膠低，必須加入炭黑等補(bǔ)強(qiáng)劑。撕裂強(qiáng)度也比天然橡膠低，抗?jié)窕阅懿缓?，用于輪胎胎面、鞋底時，在濕路上抗?jié)窕阅懿缓茫糜谳喬ヌッ?、鞋底時，在濕路上易打滑。易打滑。順丁橡膠的耐磨性優(yōu)異順丁橡膠的耐磨性優(yōu)異。第69頁/共80頁 順丁橡膠的用途主要用于制造輪胎，還可用于制造耐磨順丁橡膠

32、的用途主要用于制造輪胎，還可用于制造耐磨制品（如膠鞋、膠輥）、耐寒制品和防震制品，可作為塑制品（如膠鞋、膠輥）、耐寒制品和防震制品，可作為塑料的改性劑。順丁橡膠可與多種橡膠并用。制造乘用汽車料的改性劑。順丁橡膠可與多種橡膠并用。制造乘用汽車輪時，可與丁苯橡膠并用，并用量為輪時，可與丁苯橡膠并用，并用量為35%50%35%50%。制造載。制造載重汽車輪胎胎面時，常與天然橡膠并用，并用量為重汽車輪胎胎面時，常與天然橡膠并用，并用量為25%50%25%50%。用于重型越野汽車輪胎胎面時，天然橡膠。用于重型越野汽車輪胎胎面時，天然橡膠7575份，順丁橡膠份，順丁橡膠2525份較好。用于膠布時，一般與丁

33、苯橡膠并份較好。用于膠布時，一般與丁苯橡膠并用，并用量為用，并用量為15%30%15%30%。用于制造輪胎胎側(cè)時可與氯丁。用于制造輪胎胎側(cè)時可與氯丁橡膠并用，以提高耐低溫性能。順丁橡膠也可與氯磺化聚橡膠并用，以提高耐低溫性能。順丁橡膠也可與氯磺化聚乙烯并用。乙烯并用。第70頁/共80頁乙丙橡膠乙丙橡膠 乙丙橡膠以乙烯和丙烯為主要原料合成，乙丙橡膠以乙烯和丙烯為主要原料合成，耐老化、電耐老化、電絕緣性能和耐臭氧性能突出。絕緣性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡膠可大量充油和填乙丙橡膠可大量充油和填充碳黑，制品價格較低，乙丙橡膠化學(xué)穩(wěn)定性好，耐磨充碳黑，制品價格較低，乙丙橡膠化學(xué)穩(wěn)定性好，耐磨性、彈性、耐

34、油性和丁苯橡膠接近。乙丙橡膠的用途十性、彈性、耐油性和丁苯橡膠接近。乙丙橡膠的用途十分廣泛，可以作為輪胎胎側(cè)、膠條和內(nèi)胎以及汽車的零分廣泛，可以作為輪胎胎側(cè)、膠條和內(nèi)胎以及汽車的零部件，還可以作電線、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材部件，還可以作電線、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料。還可制造膠鞋、衛(wèi)生用品等淺色制品。料。還可制造膠鞋、衛(wèi)生用品等淺色制品。第71頁/共80頁氯丁橡膠（氯丁橡膠（CRCR） 氯丁橡膠是由單體氯丁二烯經(jīng)乳液聚合反應(yīng)制成的彈性氯丁橡膠是由單體氯丁二烯經(jīng)乳液聚合反應(yīng)制成的彈性體。它于體。它于19311931年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，初期由美國杜邦公司開始生年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，初期由美國杜邦公司

35、開始生產(chǎn)，現(xiàn)已發(fā)展為有產(chǎn)，現(xiàn)已發(fā)展為有1010多個國家生產(chǎn)率丁橡膠，全世界年生多個國家生產(chǎn)率丁橡膠，全世界年生產(chǎn)量約為產(chǎn)量約為7070萬噸。萬噸。 氯丁橡膠結(jié)構(gòu)中的雙鍵及氯原子均不夠活潑，不易發(fā)生氯丁橡膠結(jié)構(gòu)中的雙鍵及氯原子均不夠活潑，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其硫化反應(yīng)活性及氧化反應(yīng)活性、臭氧化反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)。其硫化反應(yīng)活性及氧化反應(yīng)活性、臭氧化反應(yīng)活性均比天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠低。它不能用一活性均比天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠低。它不能用一般硫黃硫化體系硫化。而耐老化性、耐臭氧老化性比一般般硫黃硫化體系硫化。而耐老化性、耐臭氧老化性比一般不飽和橡膠好得多。不飽和橡膠好得多。第72頁/共80頁

36、氯丁橡膠的分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，極性較強(qiáng)，因而容易氯丁橡膠的分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，極性較強(qiáng)，因而容易結(jié)晶。它的脆化溫度也較高（結(jié)晶。它的脆化溫度也較高（-35-35-40-40），），耐低溫性耐低溫性差。差。氯丁橡膠的結(jié)晶范圍在氯丁橡膠的結(jié)晶范圍在-35-35+35+35之間，最適宜的之間，最適宜的結(jié)晶溫度為結(jié)晶溫度為-12-12，所以其制品在低溫下雖未脆化，但由，所以其制品在低溫下雖未脆化，但由于結(jié)晶而顯著硬化，變得不堪使用。由于氯丁橡膠的分于結(jié)晶而顯著硬化，變得不堪使用。由于氯丁橡膠的分子鏈上有極性強(qiáng)的氯原子保護(hù)雙鍵并降低雙鍵的活性，子鏈上有極性強(qiáng)的氯原子保護(hù)雙鍵并降低雙鍵的活性，因此因此氯丁橡膠

37、有比較好的耐熱性氯丁橡膠有比較好的耐熱性，使用溫度比天然橡膠，使用溫度比天然橡膠高高30503050，短時間使用的溫度可達(dá)，短時間使用的溫度可達(dá)150150，在，在9011090110下可使用下可使用4 4個月。另外由于氯原子的存在，個月。另外由于氯原子的存在，氯氯丁橡膠的阻燃性也比較好。丁橡膠的阻燃性也比較好。第73頁/共80頁丁腈橡膠丁腈橡膠 丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的，丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的，丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn)，丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn)，耐油性極好，耐油性極好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強(qiáng)耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強(qiáng)。其缺點(diǎn)是耐低。其缺點(diǎn)是耐低溫性差、耐臭氧性差，電性能低劣，彈性稍低。丁腈溫性差、耐臭氧性差，電性能低劣，彈性稍低。丁腈橡膠主要用于制造耐油橡膠制品。橡膠主要用于制造耐油橡膠制品。第74頁/共80頁丁基橡膠丁基橡膠 丁基橡膠是由異丁烯和少丁基橡膠是由異丁烯和少量異戊二烯共聚而成的。量異戊二烯共聚而成的。透透氣率低，氣密性優(yōu)異，耐熱、氣率低，氣密性優(yōu)異，耐熱、耐臭氧、耐老化性能良好，耐臭氧、耐老化性能良好