氯丁橡膠知識

1、氯丁橡膠知識氯丁橡膠chloroprene rubber  氯丁二烯橡膠 三維網(wǎng)技術(shù)論壇+ i  t, U) H2 u- u1 t! k氯丁橡膠，簡稱CR，是由氯丁二烯聚合而成的一種高分子彈性體，其分子量隨品種不同而異，一般在2萬100萬之間，氯丁橡膠作為一種通用型特種橡膠，除具有一般橡膠的良好特性外，還具有耐候、耐燃、耐油、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)異性能，因此在各種合成橡膠中占有特殊的地位。  c5 T; ) O3 E! B$ e1 l' W3 $ Q三維網(wǎng)技術(shù)論壇第一節(jié)  概述. O8 2 h& u2 3

2、 e一、 發(fā)展簡史, " K% + K' N1、31年美國Du Port公司開始生產(chǎn)。2、最早的生產(chǎn)方法是采用本體聚合法，但制得的氯丁橡膠性能不好。三維網(wǎng)技術(shù)論壇- N! J0 q' " V. P3、氯丁橡膠的乳液聚合法是現(xiàn)在使用較為普通的一種氯丁橡膠的生產(chǎn)方法，其中G型氯丁橡膠的聚合溫度為40度左右，而W型的聚合溫度約在10度以下。3 x( k" b. u) w( Z二、聚合工藝+ C$ p, V3 L9 e/ I, |0 s三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|

3、caxa1、氯丁二烯是無色、揮發(fā)性較大、極易聚合的化合物，沸點59.4度，相對密度為0.9583。氯丁二烯經(jīng)乳液聚合制得氯丁橡膠?，F(xiàn)將氯丁橡膠的聚合配方和操作條件舉例如下：# d9 c" 5 d9 o: L7 C3 K三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa配方組分名稱        重量份        組分名稱       

4、 重量份三維網(wǎng)技術(shù)論壇$ X' N2 Q. w  f' v2 D# M氯丁二烯        100            分散劑6 T( + P2 G6 N& 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江松香          

5、0;3-5        二萘間亞甲基硫酸鈉   07-09& 7 |& F8 y$ J$ r6 m硫磺        05-07          過硫酸鉀        02-10. K8 f+ p9 L2 o4 K/ w  k三維網(wǎng)技術(shù)論壇氫氧化鈉      

6、;  06-08        軟水        150三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa) D+ e$ j: u% h8 K2、操作條件 聚合溫度40-42度，聚合時間2-2.5小時，聚合物轉(zhuǎn)化率89-90%，膠乳相對密度1.008。3、一般配合工藝過程如下：三維網(wǎng)技術(shù)論壇$ ?/ Y& k0 z, # 1 B8 qA、 配制：精制氯丁二烯

7、經(jīng)干燥、冷卻后，計量送入油相配制槽，按配方加入硫磺，待溶解后再加入松香，配制成油相。用軟水、氫氧化鈉、分散劑配制水相。同時配制引發(fā)劑過硫酸鉀溶液及終止劑溶液。, x# F; Q. x' w2 A% x! S三維網(wǎng)技術(shù)論壇B、 聚合：將水相和油相在乳化槽中混合乳化后，送入聚合釜，加引發(fā)劑溶液，于40度左右進(jìn)行聚合。聚合時間2-2.5小時，當(dāng)膠乳相對密度達(dá)到1.068時（轉(zhuǎn)化率相當(dāng)于89%），停止聚合。% D9 X! n/ Z4 GC、 斷鏈與終止：在膠乳中加入終止劑（含二硫化四甲基秋蘭姆和防老劑D）終止聚合反應(yīng)。然后將膠乳放到斷鏈槽中，在堿性介質(zhì)中斷鏈，終點通過塑性控制（卡列爾塑性0.5

8、-0.70。在終止及斷鏈過程中，聚合物與二硫化四甲基秋蘭姆作用，使分子鏈斷裂。三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa7 A% m; T$ m( n; e( mD、 凝聚與干燥：斷鏈后的膠乳送入凝聚槽，與氯化鈉、氯化鈣組成的凝聚劑作用，使橡膠呈小顆粒析出。然后再經(jīng)洗滌、擠壓脫水、撲粉、剪切后包裝為成品。三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江* C; z9 r. s; R: q$ F, r$ _第二節(jié) 品

9、種、結(jié)構(gòu)與性能& _1 e: $ z) c* R8 j& |一、氯丁橡膠按其性能和用途可分類如下：通用型：G  硫磺調(diào)節(jié)型  W  非硫橫調(diào)節(jié)型5 y4 g' & s. e三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江專用型：粘接型、其它特殊用途型三維網(wǎng)技術(shù)論壇5 d$ D; ?  C) w+ X$ r氯丁膠乳：通用膠乳、專用膠乳. E' L% i8 G2 l% w3 D! c!

10、v三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa另外也有將氯丁橡膠按特性分類，分為A、B、C、D、E、F六個類別，其中A類是氯丁橡膠的通用型，結(jié)晶性中等；B類的結(jié)晶性介于A類和C類之間，C類的結(jié)果性最低，但耐寒性良好；D類是含有凝膠的氯丁橡膠，壓出性良好；E類是硫磺調(diào)節(jié)型的橡膠：F類的結(jié)晶性最高，因粘合性良好，故被用作膠粘劑。4 W7 B% V( M9 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江4 ) R8 H&

11、amp; r  X7 % J& T（一）、通用型CR三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa+ I" V, a4 O  e1、G型：用秋蘭姆作為穩(wěn)定劑的硫磺調(diào)節(jié)型；不含這此化合物的則為W型，即非硫磺調(diào)節(jié)型，G型硫化時必須使用金屬氧化物即氧化鋅和氧化鎂，而W型硫化時不僅要使用以上兩種金屬氧化物，而且還要使用促進(jìn)劑。* |; M7 ?2 J8 p% w9 GG型屬于通用型的橡膠，供一般橡膠制品使用，其基本型為GN型，該膠穩(wěn)定性較差，加工性類似天然膠，是

12、最早生產(chǎn)的一處品種。當(dāng)前最常用的為型，它是為改進(jìn)前者的穩(wěn)定性而制得的，是在前者聚合后的膠乳中加入防老劑而制成，穩(wěn)定性較好，但有污染性，其它性能與GN相同。GNA型氯丁橡膠相當(dāng)于國產(chǎn)的CR1212型。' g6 Y% N5 K" D# L. V5 三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxaG型的橡膠由于主鏈上含有多硫鍵。由于SS鍵的鍵能遠(yuǎn)低于CC鍵或CS鍵的鍵能，在一定條件下（如熱、氧、光）的作用）容易斷裂，生成新的活性基團(tuán)，導(dǎo)致發(fā)生交聯(lián)，生成不同結(jié)構(gòu)的聚合物，所以其貯存穩(wěn)定性較差。同時也正是

13、由于存在多硫鏈，在塑煉時才使其分子在多硫鍵處斷裂，形成硫氫化合物，使分子量降低，故其塑煉效果與天然膠近似。三維網(wǎng)技術(shù)論壇* N# O. E# & e1 ' m. c! s三維網(wǎng)技術(shù)論壇& Z$ d3 s/ 6 R( U& . q0 X' X8 X3 m2、W型  非硫磺調(diào)節(jié)型氯丁橡膠采用硫醇（或調(diào)節(jié)?。┳髡{(diào)節(jié)劑，由乳液法聚合制得。由于分子中不含有硫磺，不會形成因硫鍵斷裂而生成的活性基團(tuán)，所以橡膠的貯存穩(wěn)定性好。該橡膠與G型相比，特點是加工性好，加工過程不易焦燒、不易粘輥，操作條件容易掌握，制得的硫化膠有良好的耐熱和較低的壓縮變形。但硫

14、化速度快，結(jié)晶性大。$ r+ X. a8 T( Z) g0 D三維網(wǎng)技術(shù)論壇該橡膠的基本型為W型，相當(dāng)于國產(chǎn)氯丁橡膠的CR2322型& D, P3 n) G7 |) P# g三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa（二）、專用型" P3 s5 N! ; t) k三維網(wǎng)技術(shù)論壇專用型氯丁橡膠系指用作粘合劑及其它特殊用途的氯丁橡膠。這些橡膠多為結(jié)晶性很大的均聚物或共聚物，具有專門的性能和用途，可分為粘接型和其它特殊用途型。) F9 " n' u. l) q% y二、結(jié)構(gòu)%

15、P3 Q$ g. I, H% z: r* Z1 h/ Q- 9 G; _氯丁二烯經(jīng)聚合而制得的聚合物，有四種不同的分子結(jié)構(gòu)，發(fā)明者將其命名為、。其中：指分子鏈為線型的聚合物，結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，具有可塑性；為環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物；為有支鏈或橋鍵的聚合物，無可塑性，類似于硫化橡膠；為高度網(wǎng)狀或體型結(jié)構(gòu)的分子。在工業(yè)上比較重要的是型和型聚合體。通常工業(yè)上所生產(chǎn)的固體氯丁橡膠即屬于型聚合體,它在受熱、光、氧作用后老化，其直鏈分子產(chǎn)生支化或交聯(lián)，變成硫化膠狀態(tài)，即轉(zhuǎn)變?yōu)樾途酆象w。為了防止氯丁橡膠中的a型聚合體向u型聚合體轉(zhuǎn)化，一般都在其中混入一定的防老劑。* 0 J3 V4 C5 : h  

16、Q三維網(wǎng)技術(shù)論壇氯丁橡膠的分子結(jié)構(gòu)中，反式-1，4加成結(jié)構(gòu)含量較大，占80%以上，不說意味著分子呈規(guī)則的線性排列，亦即分子具有易于結(jié)晶的結(jié)構(gòu)。三、性能$ Z# T7 l3 b$ l1 o三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江氯丁橡膠的主要物理性能如下：三維網(wǎng)技術(shù)論壇: T* b5 h( H, v9 6 7 V相對密度：1.15-1.25(一般為1.23)三維網(wǎng)技術(shù)論壇# C. % Q* m: i) F玻璃化溫度：-40三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|invent

17、or|solidedge|solidworks|caxa/ K& G8 u, v& 使用溫度范圍：-30-90（最高可達(dá)160）. M0 o+ ?& y0 z6 l# n2 V( N三維網(wǎng)技術(shù)論壇分解溫度：233258三維網(wǎng)技術(shù)論壇7 _) q, k  S0 p5 H9 n門尼粘度：45-120+ h8 m+ J5 ; + e) l  p+ Y三維網(wǎng)技術(shù)論壇介電常數(shù)：75三維網(wǎng)技術(shù)論壇9 q% |) y( B* F" ' g折射率：1.4040三維網(wǎng)技術(shù)論壇9 p) / 1 K0 Z' + l 

18、 d3 d; O' G結(jié)晶溫度范圍：-35-+32三維網(wǎng)技術(shù)論壇3 - i2 O& : , a' k0 Q9 z: s最宜結(jié)晶溫度：-12三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江+ M5 b5 B9 c' V! U' U氯丁橡膠的主要物理機(jī)械性能如下：1、氯丁橡膠的強(qiáng)度4 H, w8 l' W7 M2 Y+ I三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|cax

19、a氯丁橡膠的強(qiáng)伸性能與天然橡膠相似，其生膠具有很高的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長率，屬于自補(bǔ)強(qiáng)型橡膠。3 X  v/ j3 A: b) A8 3 _聚合物拉斷有兩種情況，一種是分子滑脫，另一種是分子鏈的斷裂。氯丁橡膠分子絕大多數(shù)是由線性的a聚合體組成的，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，分子鏈中含有極性的氯原子基團(tuán)，增加了分子間的作用為，因此在外力作用下，較易拉伸結(jié)晶（自補(bǔ)強(qiáng)）分子間不易滑脫。另外分子量較大，平均分子量2.0-20萬，所以拉伸強(qiáng)度大，例如，純膠配合的硫化膠，拉伸強(qiáng)度可達(dá)27.5Mpa，扯斷伸長率可達(dá)800%。三維網(wǎng)技術(shù)論壇% p8 F; " o) W! o3 h6 B. W2、

20、優(yōu)良的耐老化性能- W5 j: X/ l2 ! V氯丁橡膠的分子鏈上連接有氯原子，使得雙鍵和氯原子都變得不活潑，因此其硫化膠的穩(wěn)定性良好，不易受大氣中的熱、氧、光的作用，表現(xiàn)為具有優(yōu)良的耐老化（耐候、耐臭氧、耐熱）性能，特別是耐候和耐臭氧性能，在通用橡膠中僅次于乙丙橡膠和丁基橡膠，遠(yuǎn)優(yōu)于天然橡膠，耐熱性優(yōu)于天然橡膠和丁苯橡膠，和丁腈橡膠相近，能在150下短期使用，在90110下使用四個月之久，使用溫度每提高10，壽命相應(yīng)下降約50%。三維網(wǎng)技術(shù)論壇2 V; L% D, Z* |+ j; s3、優(yōu)異的耐燃性0 Z' M' h/ t8 F, p2 g# T' ?氯丁橡膠的耐

21、燃性是通用橡膠中最好的，它具有不自燃的特點，接觸火焰可以燃燒，但隔斷火焰即自行熄滅。這是因為氯丁橡膠燃燒時，在高溫的作用下，可分解出氯化氫氣體而自行熄滅。三維網(wǎng)技術(shù)論壇( _/ k2 Z9 R7 C' u9 b# a- A! E5 F4、優(yōu)良的耐油、耐溶劑性能氯丁橡膠的耐油性僅次于丁腈橡膠而優(yōu)于其它通用橡膠。這是因為氯丁橡膠含有極性氯原子，增加了分子的極性。根據(jù)相似相溶的原理，一般碳?xì)浠衔铮粗赣皖悾]有極性可極性極小的，很難使氯丁橡膠溶脹或溶解。三維網(wǎng)技術(shù)論壇- n9 L) J, X  R" A( m7 X氯丁橡膠的耐化學(xué)腐蝕性也很好，除強(qiáng)氧化性酸（硝

22、酸和甲酸）外，其它酸、堿對其幾乎沒有影響。三維網(wǎng)技術(shù)論壇1 H# U7 + + Z# m5、電性能+ 8 I; + R# p& h/ _, t8 H9 _氯丁橡膠由于分子中含有氯原子，所以電絕緣性不好，比天然橡膠、丁苯橡膠和丁基橡膠低，其介電常數(shù)為6-8（1000C/s），僅適用于600V以下的低電壓使用，但由于耐候、而臭氧以及難燃的特點，常被用作低壓電纜的絕緣層。三維網(wǎng)技術(shù)論壇& & K+ E7 p) W2 q0 b6、耐水性、透氣性' h8 5 e- m/ ' d# n! Z3 " h氯丁橡膠的耐水性比其它合成橡膠好，如加入耐水性物質(zhì)則耐水

23、性更好；氯丁橡膠的氣密性僅次于丁基橡膠，且比天然膠大5-6倍。: - v$ L9 N9 V7 g7、耐寒性* v1 r7 k2 & 1 h1 X三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江氯丁橡膠分子由于結(jié)構(gòu)的規(guī)整性和有極性，內(nèi)聚力較大，限制了分子的熱運動，特別是在低溫下，熱運動更困難，在拉伸變形后難于恢復(fù)原狀，即產(chǎn)生結(jié)晶，使橡膠失去彈性，甚至發(fā)生脆折斷裂現(xiàn)象，因此耐寒性不好。結(jié)晶范圍為-35-32，脆折溫度為-35-40。" _- O. t* p6 " e: j三維|

24、cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa8、結(jié)晶性. O# ?+ C6 S! W, I$ p/ h三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa氯丁橡膠比天然、丁苯、丁基等橡膠的結(jié)晶性傾向大，和天然古波塔橡膠一樣。三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江! w3 T, O0 e& g氯丁橡膠及其示硫化膠料和硫化膠，經(jīng)長期存放后，便會緩慢硬化，喪失粘著性