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(jiǎn)稱，其縮寫(xiě)為BR。是由丁二烯單體在催化劑作用下通過(guò)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(yè)/共17頁(yè)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(yè)/共17頁(yè) 生產(chǎn)方法生產(chǎn)工序催化劑、終止劑和防老劑的配制計(jì)量丁二烯的聚合膠液的凝聚橡膠的脫水和精制第3頁(yè)/共17頁(yè)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(shí),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(jiǎn)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(shù)脂混煉作改性樹(shù)脂。 用鈦或鈷催化體系生產(chǎn)順丁橡膠時(shí)，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(yè)/共17頁(yè)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(guò)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(yè)/共17頁(yè)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(wú)側(cè)基的碳鏈橡膠，可以結(jié)晶。非極性橡膠。無(wú)極性、分子間作用力較小、分子鏈柔順性好。每個(gè)結(jié)構(gòu)單元上存在一個(gè)雙鍵，為不飽和橡膠。但是因?yàn)殡p鍵一端沒(méi)有甲基的推電子性而使得雙鍵活性沒(méi)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(yè)/共17頁(yè)性能分子鏈非常柔順、相對(duì)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(dòng)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(dòng)態(tài)裂口生成性能好) 濕潤(rùn)能力強(qiáng),硫化時(shí)流動(dòng)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(shí), 自黏性差第7頁(yè)/共17頁(yè)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(yè)/

5、共17頁(yè)性能結(jié)構(gòu)規(guī)整性好、無(wú)側(cè)基、摩擦系數(shù)小優(yōu)缺 耐磨性好濕滑性差第9頁(yè)/共17頁(yè)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(wú)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(guò)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(duì)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(yè)/共17頁(yè)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(shí)呈無(wú)定形態(tài)，承受外力時(shí)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(shí)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?lè)串悩?gòu)體呈無(wú)規(guī)分布，具有最好的耐寒性。第11頁(yè)/共17頁(yè)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(yè)/共17頁(yè)改性順丁橡膠性能上的缺點(diǎn)可以通過(guò)與其他橡膠并用以及通過(guò)配方和工藝的改進(jìn)而得到改善。例如：12順丁橡膠可通過(guò)與其他通用橡膠并用來(lái)彌補(bǔ)、克服或改善順丁橡膠在拉伸強(qiáng)度、抗?jié)窕浴⒈阑ǖ魤K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(guò)50%時(shí)，混煉和加工會(huì)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(shí)，可以提高順丁橡膠的挺性、耐磨性和硬度，而伸長(zhǎng)率降低，永久變形增大。順丁橡膠與無(wú)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(shí)的粘輥現(xiàn)象。但順丁橡膠用量增加會(huì)降低氯丁橡膠及丁腈橡膠的耐油性。第13頁(yè)/共17頁(yè)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(yè)/共17頁(yè)順丁橡膠