橡膠知識 ： 丁基橡膠概述

【橡膠技術(shù)網(wǎng) - 丁基橡膠】

   1.1丁基橡膠介紹

　　丁基橡膠（簡稱IIR）是世界上第四大合成橡膠（SR）膠種，是異丁烯和異戊二烯在Friedel-Craft催化劑作用下進(jìn)行陽離子聚合反應(yīng)的產(chǎn)物，外觀為白色或淡黃色晶體，無臭無味，玻璃化溫度很低，不溶于乙醇和丙酮。
 

　　丁基橡膠的性能主要由聚異丁烯主鏈及其不飽和度極底的結(jié)構(gòu)所決定，其不飽和度僅為0.5%～3.3%（mol）約為天然橡膠的1/50，因此丁基橡膠具有一系列的優(yōu)良特性。
 

　　丁基橡膠具有良好的氣密性，氣體通過聚合物的擴(kuò)散速度和聚合物分子的熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)，丁基橡膠分子鏈中側(cè)甲基排列密集，限制了聚合物分子的熱運(yùn)動(dòng)，因此透氣率低，氣密性好。丁基橡膠具有良好的熱穩(wěn)定性，丁基橡膠硫化膠具有優(yōu)良的耐熱穩(wěn)定性硫磺硫化的丁基橡膠可在100℃或稍低溫度下于空氣中長期使用，用樹脂硫化的丁基橡膠使用溫度可達(dá)150℃～200℃。丁基橡膠的熱氧老化屬降解型，老化趨向?yàn)檐浕�。丁基橡膠具有良好的耐臭氧和耐天候老化性，丁基橡膠分子鏈的高飽和度使之具有很高的耐臭氧和耐天候老化性耐臭氧性能約優(yōu)于天然橡膠，丁苯橡膠的10倍。丁基橡膠具有吸能性（減震性能），丁基橡膠分子結(jié)構(gòu)中缺少雙鍵，且側(cè)鏈甲基分布密度較大因此具有良好的吸收震動(dòng)和沖擊能量的特性，在很寬的溫度范圍內(nèi)（-30～-50℃）丁基橡膠的回彈特性都不大于20%，這表明了丁基橡膠的吸收機(jī)械性能的能力優(yōu)于其它橡膠，丁基橡膠在高變形速度下的阻尼性質(zhì)是聚異丁烯鏈段所固有的，在很大程度上，它不受使用溫度，不飽和度水平，硫化狀態(tài)和配方變化的影響。
 

　　丁基橡膠具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，丁基橡膠的高飽和結(jié)構(gòu)，使之具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。丁基橡膠特別耐動(dòng)植物油，對多數(shù)無機(jī)酸和有機(jī)酸都具有良好的抗侵蝕性，雖然它不耐濃氧化酸，如硝酸和硫酸，但是能耐非氧化酸和中等濃度的氧化酸，并耐堿溶液和氧化還原溶液。在70%的硫酸中浸泡13周后，丁基橡膠強(qiáng)度和伸長率幾乎沒有損失，而天然橡膠和丁苯橡膠性能已嚴(yán)重下降。
 

　　1.2丁基橡膠煉膠原材料
 

　　（1）生膠橡膠：提取橡膠樹、橡膠草等植物的膠乳，加工后制成的具有彈性、絕緣性、不透水和空氣的材料。高彈性的高分子化合物。分為天然橡膠與合成橡膠二種。天然橡膠是從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質(zhì)后加工制成；合成橡膠則由各種單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得。橡膠制品廣泛應(yīng)用于工業(yè)或生活各方面。
 

　　生膠穩(wěn)定性差，不易保存。使用溫度 范圍：約－45℃～＋100℃。主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的電纜護(hù)套及各種防護(hù) 套、保護(hù)罩；耐油、耐化學(xué)腐蝕的膠管、膠帶和化工襯里；耐燃的地下采礦用橡膠制品，以及各種模壓制品、密封圈、墊、粘結(jié)劑等。丁基橡膠（IIR）是異丁烯和少量異戊二烯或丁二烯的共聚體。 最大特點(diǎn)是氣密性好，耐臭氧、耐老化性能好，耐熱性較高，長期工作溫度可在130℃以下；能耐無機(jī)強(qiáng)酸（如硫 酸、硝酸等）和一般有機(jī)溶劑，吸振和阻尼特性良好，電絕緣性也非常好。缺點(diǎn)是彈性差，加工性能差，硫化速度慢，粘著性和耐油性差。使用溫度范圍：約－40℃～＋120℃。 主要用作內(nèi)胎、水胎、氣球、電線電纜絕緣層、化工設(shè)備襯里及防震制品、耐熱運(yùn)輸帶、耐熱老化的膠布制品。
 

　　配合劑
 

　　在生膠中加入的各種原材料，統(tǒng)稱為橡膠配合劑。
 

　　軟化增塑體系：分為軟化劑及增塑劑兩種、 軟化劑：物理增塑劑一般為軟化油，通過降低分子間作用力 達(dá)到軟化效果，加入后可以降低材料硬度，改善低溫性能等。增塑劑：化學(xué)增塑劑，加入后可以使橡膠分子發(fā)生斷裂，從而達(dá)到增塑效果。
 

　　硫化體系：硫化劑、促進(jìn)劑、活性劑、防焦劑。由于硫化劑不同所以硫化體系一般有：硫磺硫化體系（S-80GA）；及載硫劑硫化過氧化物硫化（F-40、DCP99%、DCP40%）；金屬氧化物硫化（ZnO-A）。
 

　　補(bǔ)強(qiáng)填充體系：包括補(bǔ)強(qiáng)劑和填充劑。補(bǔ)強(qiáng)劑：指填充后起到顯著補(bǔ)強(qiáng)作用的助劑。
 

　　防老化體系：橡膠制品在貯存和使用一定時(shí)間以后，就會(huì)變硬、龜裂的發(fā)粘，以至不能使用，這種現(xiàn)象稱之為“老化”。為了獲得經(jīng)久耐用的橡膠制品，就要在膠料配方中加一些能抑制上述導(dǎo)致橡膠老化的物質(zhì)。防老劑一般指蠟，它可以析出到橡膠表面形成一層保護(hù)膜，但在介質(zhì)中或動(dòng)態(tài)條件下無作用。
 

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