順丁橡膠資料

【橡膠技術網 - 順丁橡膠】

順丁橡膠
順丁橡膠是順式1，4-聚丁二烯橡膠的簡稱，其分子式為(C4H6)n，屬混合物
簡介
【-CH2-CH＝CH-CH2-】　全名為順式-1,4-聚丁二烯橡膠，簡稱BR。由丁二烯聚合制得的結構規整的合成橡膠。與天然橡膠和丁苯橡膠相比，硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優異，動負荷下發熱少，耐老化性尚好，易與天然橡膠、氯丁橡膠或丁腈橡膠并用。根據順式1，4含量的不同，順丁橡膠又可分為低順式（順式1，4含量為35％～40％）、中順式(90％左右)和高順式（96％～99％）三類。
 
順丁橡膠
高順式順丁橡膠分子間力小，分子量高，因而分子鏈柔性大，玻璃化溫度低（Tg=-110℃），在常溫無負荷時呈無定形態，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。且由于分子鏈比較規整，拉伸時可以獲得結晶補強，加入炭黑又可獲得顯著的炭黑補強效果，是一種綜合性能較好的通用橡膠。
沿革
　　低順式順丁橡膠最早由美國費爾斯通輪胎和橡膠公司于1955年開發，1961年投產，催化劑為丁基鋰；中順式順丁橡膠首先由美國菲利浦石油公司開發(1956)，并于1960年由美國合成橡膠公司建廠投產，催化劑是四碘化鈦-三烷基鋁；高順式順丁橡膠可用鈷系（一氯二烷基鋁-鈷鹽）和鎳系（環烷酸鎳-三烷基鋁－三氟化硼乙醚絡合物）催化劑進行生產。鈷系催化劑由意大利蒙特卡蒂尼公司開發并投產（1963），而鎳系催化劑則是由日本合成橡膠公司采用橋石輪胎公司的技術于1965年工業化的。目前，有中國、美國、日本、英國、法國、意大利、加拿大、蘇聯、聯邦德國等15個國家生產順丁橡膠，近20個品種。1980年世界年產量已超過 1.8Mt，總產量僅次于丁苯橡膠，在合成橡膠中居第二位。
生產方法
　　順丁橡膠的生產工序包括：催化劑、終止劑和防老劑的配制計量，丁二烯聚合，膠液凝聚和橡膠的脫水干燥。其聚合幾乎都采用連續溶液聚合流程，聚合裝置大都用3～5釜串聯，單釜容積為12～50m。所用溶劑和所得產物隨催化劑不同而異。
　　①用丁基鋰為催化劑生產順丁橡膠，多以環己烷(或己烷)作溶劑。這種聚合體系的催化活性高，工藝簡單，反應容易控制；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。②用鈦或鈷催化體系生產順丁橡膠時，一般選用苯或甲苯作溶劑，制得順丁橡膠的順式1，4含量高，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。③用鎳系催化劑生產順丁橡膠，芳烴（如苯或甲苯）和脂肪烴（如環己烷、己烷、庚烷或加氫汽油）均可作為聚合溶劑，而且都能得到高分子量、高順式順丁橡膠，以環烷酸鎳-三異丁基鋁-三氟化硼乙醚絡合物作催化劑、以抽余油作溶劑生產順丁橡膠的技術（我國生產橡膠的主要技術方法），中國自1959年開始研究，于1971年建成萬噸級生產裝置并投產。④尚有三種新型催化劑即：稀土催化劑（如環烷酸稀土－一氯二乙基鋁－三異丁基鋁）、 π－烯丙基氯化鎳催化劑〔如(π-C3H5NiCl)2-四氯苯醌〕和鹵化π－烯丙基鈾催化劑【如(π-C3H5)3UCl-AlRCl2，式中R為乙基】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好，但由于開發較晚，至80年代中期尚未達到工業化生產的程度。
　　順丁橡膠可用傳統的硫磺硫化工藝硫化，其加工性能除混煉時混合速度慢、輕度脫輥外，其他如膠片平整性和光澤度、焦燒時間等均與一般通用橡膠類似。
用途
　　順丁橡膠特別適于制汽車輪胎和耐寒制品，還可以制造緩沖材料以及各種膠鞋、膠布、膠帶和海綿膠等。順丁橡膠存在加工性能較差，生膠有一定冷流傾向等缺點。近年來，出現的充油順丁橡膠可使上述缺點得到一定程度的改善。但其抗撕裂強度偏低，抗濕滑性不好，以及粘著性不如天然橡膠和丁苯橡膠，尚有待研究改進。