丁苯橡胶简介剖析优秀PPT.ppt

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1、一一.什么叫丁苯橡胶什么叫丁苯橡胶丁苯橡胶是丁苯橡胶是1,3-丁二烯和苯乙烯经共丁二烯和苯乙烯经共聚制得的弹性体。丁苯橡胶是合成橡聚制得的弹性体。丁苯橡胶是合成橡胶的一种。丁苯橡胶是产量最大的通胶的一种。丁苯橡胶是产量最大的通用合成橡胶，有乳聚丁苯橡胶用合成橡胶，有乳聚丁苯橡胶、溶、溶聚丁苯橡胶。丁苯生胶是浅黄褐色弹聚丁苯橡胶。丁苯生胶是浅黄褐色弹性固体，密度随苯乙烯含量的增加而性固体，密度随苯乙烯含量的增加而变大，耐油性差，但介电性能较好；变大，耐油性差，但介电性能较好；生胶抗拉强度只有生胶抗拉强度只有20-35千克力千克力/平方平方厘米，加入炭黑补强后，抗拉强度可厘米，加入炭黑补强后，抗拉

2、强度可达达250-280千克力千克力/平方厘米；其黏平方厘米；其黏合性合性弹性和形变发热量均不如自然弹性和形变发热量均不如自然橡胶，但耐磨性橡胶，但耐磨性耐自然老化性耐自然老化性耐耐水性水性气密性等却优于自然橡胶，因气密性等却优于自然橡胶，因此是一种综合性能较好的橡胶。此是一种综合性能较好的橡胶。二二.丁苯橡胶的性能丁苯橡胶的性能1.丁苯橡胶与其他通用橡胶一样，是一种丁苯橡胶与其他通用橡胶一样，是一种不饱和烯烃不饱和烯烃高聚高聚物。溶解度参数约为物。溶解度参数约为8.4，能溶解于大部分溶解度参数相近，能溶解于大部分溶解度参数相近丁苯橡胶的烃类溶剂中，而硫化胶仅能溶胀。丁苯橡胶的烃类溶剂中，而硫

3、化胶仅能溶胀。2.丁苯橡胶能进行氧化，臭氧破坏，卤化和氢卤化等反应。在丁苯橡胶能进行氧化，臭氧破坏，卤化和氢卤化等反应。在光，热，氧和臭氧结合作用下发生物理化学变更，但其被氧化光，热，氧和臭氧结合作用下发生物理化学变更，但其被氧化的作用比自然的作用比自然橡胶缓慢，即使在较高温下老化反的作用比自然的作用比自然橡胶缓慢，即使在较高温下老化反应的速度也比较慢。光对丁苯橡胶的老化作用不明显，但丁苯应的速度也比较慢。光对丁苯橡胶的老化作用不明显，但丁苯橡胶对臭氧的作用比自然橡胶敏感，耐臭氧性比自然橡胶差。橡胶对臭氧的作用比自然橡胶敏感，耐臭氧性比自然橡胶差。3.丁苯橡胶的低温性能稍差，脆性温度约为丁苯橡

4、胶的低温性能稍差，脆性温度约为-45。与其他通。与其他通用橡胶相像，影响丁苯橡胶电性能的主要因素是协作剂。用橡胶相像，影响丁苯橡胶电性能的主要因素是协作剂。4.丁苯橡胶与一般通用橡胶丁苯橡胶与一般通用橡胶相比相比，具有以下优缺点，具有以下优缺点:优点：优点：（1）.硫化曲线平坦，胶料不易烧焦和过硫硫化曲线平坦，胶料不易烧焦和过硫;耐磨性，耐热性，耐磨性，耐热性，耐油性和耐老化性等均比自然橡胶好，高温耐磨性好，适用于耐油性和耐老化性等均比自然橡胶好，高温耐磨性好，适用于乘用胎。乘用胎。（2）.在加工过程中相对分子质量降低到确定程度不再降低，在加工过程中相对分子质量降低到确定程度不再降低，因而不易

5、过炼，可塑度匀整，硫化橡胶硬度变更小。因而不易过炼，可塑度匀整，硫化橡胶硬度变更小。（3）.提高相对分子质量可以实现高填充，充油橡胶的加工性能好提高相对分子质量可以实现高填充，充油橡胶的加工性能好;简洁与简洁与其他其他 高不饱和通用橡胶并用，尤其是与自然橡胶或顺丁橡胶并用，经协作调高不饱和通用橡胶并用，尤其是与自然橡胶或顺丁橡胶并用，经协作调整可以克服丁苯橡胶的缺点整可以克服丁苯橡胶的缺点 缺点：缺点：（1）.纯丁苯橡胶强度低，须要加入高活性补强剂后纯丁苯橡胶强度低，须要加入高活性补强剂后方可运用。方可运用。（2）.丁苯橡胶加协作剂比自然橡胶难度大，协作剂在丁苯橡胶加协作剂比自然橡胶难度大，协

6、作剂在丁苯橡胶中分散性差丁苯橡胶中分散性差;反式结构多，铡基上带有苯环。反式结构多，铡基上带有苯环。（3）.因而滞后损失大，生热高，弹性低，耐寒性也稍因而滞后损失大，生热高，弹性低，耐寒性也稍差，但充油后可以降低生热差，但充油后可以降低生热;收缩大，生胶强度低，粘收缩大，生胶强度低，粘性差性差;硫化速度慢硫化速度慢（4）.耐屈挠龟裂性自然橡胶好，但裂纹扩展速度快，耐屈挠龟裂性自然橡胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。热撕裂性能差。11000系列（高温乳聚丁苯胶）系列（高温乳聚丁苯胶）1800系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）61100系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼

7、胶）231500系列（低温乳聚丁苯胶）系列（低温乳聚丁苯胶）1600系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）451700系列（低温乳聚充油丁苯胶）系列（低温乳聚充油丁苯胶）三三.丁苯橡胶的分类丁苯橡胶的分类四四.丁苯橡胶的用途丁苯橡胶的用途 SBR-1500广泛用于以炭黑为补强剂和对颜色要求不高的产广泛用于以炭黑为补强剂和对颜色要求不高的产品，如轮胎胎面、翻胎胎面、输送带、胶管、模制品和压出品，如轮胎胎面、翻胎胎面、输送带、胶管、模制品和压出制品等。制品等。SBR-1502广泛用于颜色明丽和浅色的橡胶制品，如广泛用于颜色明丽和浅色的橡胶制品，如轮胎胎侧、透亮胶鞋、胶布、

8、医疗制品和其他一般彩色制品轮胎胎侧、透亮胶鞋、胶布、医疗制品和其他一般彩色制品等。等。SBR-1712广泛用于乘用车轮胎胎面胶，轮胎胎面胶、输广泛用于乘用车轮胎胎面胶，轮胎胎面胶、输送带、胶管和一般黑色橡胶制品等。送带、胶管和一般黑色橡胶制品等。五五.丁苯橡胶（丁苯橡胶（SBR）的背）的背景景 SBR是世界产耗量最大的是世界产耗量最大的SR品种，在品种，在SBR的世界消耗量中，的世界消耗量中，约有约有75%用于轮胎和轮胎配件，近用于轮胎和轮胎配件，近20年来，年来，SBR的消费比例持的消费比例持续下降。这主要是缘由子午胎的普及率增加。续下降。这主要是缘由子午胎的普及率增加。随着汽车工业的发展，

9、橡胶的消耗量越来越大，合成橡胶的随着汽车工业的发展，橡胶的消耗量越来越大，合成橡胶的运用比例逐年增加，由于中国路况不断改进和高速马路不断发运用比例逐年增加，由于中国路况不断改进和高速马路不断发展，车速也在提高，这样对轮胎的平安性能提出了更高的要求，展，车速也在提高，这样对轮胎的平安性能提出了更高的要求，又由于随着石油资源的日益短缺和价格的上涨，节油又是一个又由于随着石油资源的日益短缺和价格的上涨，节油又是一个特殊重要的问题，这样便促使特殊重要的问题，这样便促使SSBR得到快速发展。得到快速发展。六六.怎样制备与合成丁苯橡胶怎样制备与合成丁苯橡胶（SBR）1.主要原料：主要原料：1,3 丁二烯是

10、最简洁的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，丁二烯是最简洁的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，相对分子质量为相对分子质量为54.09，相对密度，相对密度0.6211，熔点，熔点-108.9，沸点，沸点-4.5。有特殊气味，有麻醉性，特殊刺激黏膜，简洁液化，易溶于有机溶剂。有特殊气味，有麻醉性，特殊刺激黏膜，简洁液化，易溶于有机溶剂。性质活泼，简洁发生自聚反应，因此在贮存、运输过程中要加入叔丁性质活泼，简洁发生自聚反应，因此在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。邻苯二酚阻聚剂。苯乙烯苯乙烯 CH2CH21,3-1,3-丁二烯丁二烯CH2CHCHCH21无色或微黄色易燃液体，化学性质特

11、殊活泼，能进行均聚合，也能与无色或微黄色易燃液体，化学性质特殊活泼，能进行均聚合，也能与其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。2 2、生产原理与工艺、生产原理与工艺、生产原理与工艺、生产原理与工艺（1）聚合原理）聚合原理-自由基共聚合自由基共聚合（2）生产工艺）生产工艺-典型配方典型配方原料及原料及辅助材料助材料配方配方I配方配方II单体体丁二丁二烯7072苯乙苯乙烯3028相相对分子分子质量量调节剂叔十叔十烷基硫醇基硫醇0.200.16介介质水水200195乳化乳化剂歧化松香酸歧化松香酸钢4.54.62烷基芳基磺酸基芳基磺酸钠0.15引引发剂体系

12、体系过氧化物氧化物过氧化氧化氢对孟孟烷0.080.06-0.12活化活化剂还原原剂硫酸硫酸亚铁0.050.01雕白粉雕白粉0.150.04-0.10螯合螯合剂EDTA0.0350.01-0.025缓冲冲剂磷酸磷酸钠0.080.24-0.45反反应条件条件聚合温度聚合温度55转化率，化率，%6060聚合聚合时间，h7-127-103.生产工艺生产工艺-聚合条件聚合条件单体纯度：单体纯度：99%引发剂：阴离子引发体系引发剂：阴离子引发体系乳化剂：脂肪酸皂或歧化松香酸皂乳化剂：脂肪酸皂或歧化松香酸皂分子量调节剂：分子量调节剂：十二烷基硫醇十二烷基硫醇聚合温度聚合温度:5或更低或更低防老剂：对苯二酚防

13、老剂：对苯二酚填充油：液态烃（芳烃、环烷烃）填充油：液态烃（芳烃、环烷烃）防老剂防老剂：胺类防老剂：胺类防老剂转化率：转化率：60%70%，聚合时间：控制在聚合时间：控制在712h4.引发剂：引发剂：选用：正丁基锂选用：正丁基锂 C4H9Li 缘由：缘由：以正丁基锂为引发剂合成了丁二烯以正丁基锂为引发剂合成了丁二烯-苯乙烯二嵌段共聚物，该苯乙烯二嵌段共聚物，该共聚物与一般溶聚丁苯橡胶相比，不仅具有良好的物理机械性共聚物与一般溶聚丁苯橡胶相比，不仅具有良好的物理机械性能，同时具有低滚动阻力和高抗湿滑性能；此外还接受由正丁能，同时具有低滚动阻力和高抗湿滑性能；此外还接受由正丁基锂和二乙烯基苯合成的

14、多螯型引发剂及基锂和二乙烯基苯合成的多螯型引发剂及SnCl4偶联剂等合成偶联剂等合成了具有宽相对分子质量分布、高门尼粘度的溶聚丁苯橡胶，并了具有宽相对分子质量分布、高门尼粘度的溶聚丁苯橡胶，并且接受湿法充油制得了物理机械性能优异的充油丁苯橡胶。且接受湿法充油制得了物理机械性能优异的充油丁苯橡胶。C4H9Li+CH2=CH-CH=CH2 C4H9-CH2-CH=CH2-LI+5.反应机理反应机理链引发：链引发：C4H9-CH2-CH=CH2-LI+(C6H5)CH=CH2 C4H9-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)-LI+链增长：链增长：CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)-LI+n CH2CH=CH-CH2+n CH2CH(C6H5)CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)-LI+链终止：链终止：以乙醇为终止剂，终止产物为以乙醇为终止剂，终止产物为 C2H5O-LI+-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)-nCH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)-LI+C2H5OH