順丁橡膠PPT課件

1、 概述順丁橡膠是順式-1,4-聚丁二烯橡膠的簡稱，其縮寫為BR。是由丁二烯單體在催化劑作用下通過溶液聚合制得的有規(guī)立構(gòu)橡膠。 分子式：(C4H6)n 結(jié)構(gòu)式： 單元體：第1頁/共17頁生產(chǎn)方法 工業(yè)生產(chǎn)順丁橡膠均采用溶液聚合的方法，原材料主要有單體丁二烯和溶劑，常用的溶劑脂肪烴、脂環(huán)烴、芳香烴和混合烴。輔助原材料有催化劑、防老劑和分散劑等。 生產(chǎn)順丁橡膠所用的溶劑和所得的產(chǎn)物因使用的催化劑不同而異。第2頁/共17頁 生產(chǎn)方法生產(chǎn)工序催化劑、終止劑和防老劑的配制計量丁二烯的聚合膠液的凝聚橡膠的脫水和精制第3頁/共17頁不同催化劑所得的產(chǎn)物 用丁基鋰為催化劑生產(chǎn)順丁橡膠時,多以環(huán)己烷(或己烷)作溶

2、劑。 這種聚合體系的催化活性高,工藝簡單，反應(yīng)容易控制。但所得順丁橡膠的順式1，4含量低，分子量分布窄，不易加工，硫化后的順丁橡膠的物理性能較差，一般只與聚苯乙烯樹脂混煉作改性樹脂。 用鈦或鈷催化體系生產(chǎn)順丁橡膠時，一般選用苯或甲苯作溶劑。這種催化體系制得的順丁橡膠的順式1，4含量高，與硫化膠的物理性能類似。不同的是鈦系順丁橡膠的分子量分布窄、冷流傾向大，加工性能也不如鈷系和鎳系順丁橡膠好。第4頁/共17頁不同催化劑所得的產(chǎn)物 用鎳系催化劑生產(chǎn)順丁橡膠，芳烴（如苯或甲苯）和脂肪烴（如環(huán)己烷、己烷、庚烷或加氫汽油）均可作為聚合溶劑。并且都能得到高分子量、高順式順丁橡膠。 目前尚有三種新型催化劑：

3、稀土催化劑（如環(huán)烷酸稀土、一氯二乙基鋁三異丁基鋁）-烯丙基氯化鎳催化劑（如(-C3H5NiCl)2-四氯苯醌）鹵化-烯丙基鈾催化劑【如(-C3H5)3UCl-AlRCl2,式中R為乙基】通過上述三種新型催化劑均可制得高順式(96%99%)的順丁橡膠，而且活性和所得硫化膠的物理性能也很好。第5頁/共17頁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)平均摩爾質(zhì)量較低，且分子量分布較窄。 結(jié)構(gòu)規(guī)整、無側(cè)基的碳鏈橡膠，可以結(jié)晶。非極性橡膠。無極性、分子間作用力較小、分子鏈柔順性好。每個結(jié)構(gòu)單元上存在一個雙鍵，為不飽和橡膠。但是因為雙鍵一端沒有甲基的推電子性而使得雙鍵活性沒有天然橡膠（NR）大。高分子量的順丁橡膠分子量為(80120)10

4、4；中高分子量的順丁橡膠分子量為(2540)104。第6頁/共17頁性能分子鏈非常柔順、相對分子質(zhì)量分布較窄優(yōu)缺 是目前橡膠中彈性最好的順丁橡膠是結(jié)晶性橡膠，但結(jié)晶能力不強(qiáng)，所以自補(bǔ)強(qiáng)能力較小 滯后損失小撕裂強(qiáng)度較低 動態(tài)生熱低 是通用橡膠中低溫性能最好的（Tg=-105） 耐屈撓性能優(yōu)異(制品的耐動態(tài)裂口生成性能好) 濕潤能力強(qiáng),硫化時流動性好,適于注射成型 耐油、耐溶劑性差具有冷流性, 加工性較差, 不易獲得塑性成型貼合時, 自黏性差第7頁/共17頁性能不飽和橡膠，雙鍵活性低于天然橡膠優(yōu)缺 易使用硫磺硫化易發(fā)生老化硫化反應(yīng)速度較慢，介于天然橡膠和丁苯橡膠之間 耐熱老化性優(yōu)于天然橡膠第8頁/

5、共17頁性能結(jié)構(gòu)規(guī)整性好、無側(cè)基、摩擦系數(shù)小優(yōu)缺 耐磨性好濕滑性差第9頁/共17頁分類按催化體系鎳膠鈷膠稀土膠鎳系催化劑由有機(jī)酸鎳鹽、含氟的無機(jī)化合物和有機(jī)金屬化合物以 及微量水組成。制備出的聚丁二烯橡膠中順式1,4-構(gòu)型含量高達(dá)96%，鏈的柔性較好，在一般狀態(tài)下，分子呈卷曲狀態(tài)，回彈性好。鈷系催化劑以鈷的氯化物、氧化物、有機(jī)酸鹽和吡啶絡(luò)合物等任何可溶和不可溶的鈷化合物為主催化劑，以鋁的有機(jī)化合物為助催化劑，以水、有機(jī)過氧化物、鹵素、醇和有機(jī)鹵化物為第三組份活化劑。稀土系催化劑是以稀土化合物為主催化劑的一類催化劑，對于丁二烯聚合，以釹化合物的活性最高，因此稀土順丁橡膠工業(yè)生產(chǎn)均采用釹化合物為主

6、催化劑。第10頁/共17頁分類按順式1,4-結(jié)構(gòu)的含量高順式中順式順式含量96%98%。物理學(xué)性能接近于NR，分子間力小，分子量高，因而分子鏈柔性大,玻璃化溫度低（Tg=-110）。在常溫?zé)o負(fù)荷時呈無定形態(tài)，承受外力時有很高的形變能力，是彈性和耐寒性最好的合成橡膠。由于分子鏈比較規(guī)整，拉伸時可以獲得結(jié)晶補(bǔ)強(qiáng)，加入炭黑又可獲得顯著的炭黑補(bǔ)強(qiáng)效果。順式含量90%95%。物理學(xué)性能和加工性能高順式聚丁二烯橡膠，趨于淘汰。低順式順式含量40%以下。是含有較多的乙烯基（即1，2-結(jié)構(gòu)）的中乙烯基丁二烯橡膠。它具有較好的綜合平衡性能，克服了高順式丁二烯橡膠的耐濕滑性差的缺點(diǎn)，最適宜制造輪胎。此外，低順丁橡

7、膠中丁二烯的順反異構(gòu)體呈無規(guī)分布，具有最好的耐寒性。第11頁/共17頁應(yīng)用輪胎制造耐磨產(chǎn)品耐寒產(chǎn)品利用順丁橡膠優(yōu)異的彈性、耐磨性、耐寒性以及生熱低的特性如膠鞋、膠管、膠帶、膠輥等利用順丁橡膠的耐寒性可以制造各種耐寒性要求較高的產(chǎn)品第12頁/共17頁改性順丁橡膠性能上的缺點(diǎn)可以通過與其他橡膠并用以及通過配方和工藝的改進(jìn)而得到改善。例如：12順丁橡膠可通過與其他通用橡膠并用來彌補(bǔ)、克服或改善順丁橡膠在拉伸強(qiáng)度、抗?jié)窕?、崩花掉塊及加工性能方面的不足。由于順丁橡膠加工性能差，通常與天然橡膠、丁苯橡膠并用作輪胎膠料其中順丁膠用量為25%35%，用量超過50%時，混煉和加工會發(fā)生困難。順丁膠的硫化速度接近于丁苯膠，但比天然橡膠慢。順丁橡膠與PE并用時，可以提高順丁橡膠的挺性、耐磨性和硬度，而伸長率降低，永久變形增大。順丁橡膠與無規(guī)聚丙烯并用可改善BR的冷流性和包輥性，提高抗?jié)窕阅堋?順丁橡膠與氯丁橡膠、丁腈橡膠并用可改善它們的耐磨性、耐寒性及彈性，并降低氯丁橡膠的壓縮生熱及永久變形，改善氯丁橡膠在混煉時的粘輥現(xiàn)象。但順丁橡膠用量增加會降低氯丁橡膠及丁腈橡膠的耐油性。第13頁/共17頁順丁橡膠與天然橡膠順丁橡膠BR天然橡膠NR相同點(diǎn)都有不飽和鍵,易使用硫黃硫化,易發(fā)生老化，耐油性、耐溶劑性差。都具有高彈性。第14頁/共17頁順丁橡膠