丁苯橡胶的结构电缆情缘网演示教学.ppt
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1、 橡橡橡橡 胶胶胶胶丁苯橡胶的结构电缆情缘网 橡橡橡橡 胶胶胶胶概概 述述橡胶是一种高橡胶是一种高橡胶是一种高橡胶是一种高分子弹性体,在外分子弹性体,在外分子弹性体,在外分子弹性体,在外力作用下能发生较力作用下能发生较力作用下能发生较力作用下能发生较大的形变,当外力大的形变,当外力大的形变,当外力大的形变,当外力解除后,又能迅速解除后,又能迅速解除后,又能迅速解除后,又能迅速恢复其原来形状。恢复其原来形状。恢复其原来形状。恢复其原来形状。橡橡橡橡 胶胶胶胶一、橡胶的类型一、橡胶的类型按按来源来源分类分类天然橡胶天然橡胶天然橡胶树、天然橡胶树、虫胶、虫胶、琥珀等琥珀等合成橡胶合成橡胶由单体合成由
2、单体合成或天然高聚或天然高聚物改性获得物改性获得 橡橡橡橡 胶胶胶胶一、橡胶的类型一、橡胶的类型是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料,是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料,经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。制造各种轮胎以及工业橡胶制品,如胶管、胶带和工制造各种轮胎以及工业橡胶制品,如胶管、胶带和工业用橡胶杂品;日常生活用品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生业用橡胶杂品;日常生活用品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生用品等。用品等。天天天天然然然然橡橡橡橡胶胶胶胶 橡橡橡橡 胶胶胶胶一、橡胶的类型一、橡胶的类型 天然橡胶牛筋底,网天然橡胶牛筋底,网状填充给鞋帮提供最大限状填
3、充给鞋帮提供最大限度的透气性度的透气性 天然橡胶手套天然橡胶手套(棉棉/腈内衬腈内衬)橡橡橡橡 胶胶胶胶天然橡胶的主要特点是:天然橡胶的主要特点是:具有具有较高的莫尼粘度高的莫尼粘度(MooneyViscosity)(胶料在模腔内)(胶料在模腔内对粘度粘度计转子子转动所所产生的剪切阻力),在存放生的剪切阻力),在存放过程中增硬,程中增硬,低温存放低温存放时容易容易结晶,在晶,在70左右左右时变成脆性物成脆性物质。无一定熔点,加无一定熔点,加热到到130140完全完全软化,化,200左右开始分解。左右开始分解。具有高具有高弹性,性,弹性模量性模量约为36MPa,弹性伸性伸长率可达率可达1000。
4、加工性能好,加工性能好,易于同填料及配合易于同填料及配合剂混合,而且可与多数合成橡胶混合,而且可与多数合成橡胶并用。并用。为非极性橡胶,在非极性溶非极性橡胶,在非极性溶剂中膨中膨胀,故,故耐油、耐溶耐油、耐溶剂性差。性差。因含大量不因含大量不饱和双和双键,化学,化学活性高,易于交活性高,易于交联和氧化,耐老化性差。和氧化,耐老化性差。橡橡橡橡 胶胶胶胶一、橡胶的类型一、橡胶的类型按按用途用途分类分类日常用品日常用品轮胎、胶带、轮胎、胶带、胶管、胶鞋等胶管、胶鞋等工业制品工业制品如胶辊、胶如胶辊、胶布、胶板、布、胶板、油封等油封等 橡橡橡橡 胶胶胶胶一、橡胶的类型一、橡胶的类型合成橡胶分类合成橡
5、胶分类通用合成橡胶通用合成橡胶丁苯橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶等丁基橡胶等特种合成橡胶特种合成橡胶丁腈橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、硅橡胶、氟橡胶等氟橡胶等 橡橡橡橡 胶胶胶胶一、橡胶的类型一、橡胶的类型 人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶,顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶,顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然橡胶相比,具有高弹性,绝缘性、耐油和耐高温等性能,因而广泛应用于工农业、橡胶相比,具有高弹性,绝缘性、耐油和耐高温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。国防、交通及日常生活中。橡橡橡橡 胶胶胶胶一、橡胶的类型一、橡胶的类型轮胎制品轮胎制
6、品轮胎制品轮胎制品 橡橡橡橡 胶胶胶胶一、橡胶的类型一、橡胶的类型工业制品工业制品工业制品工业制品 橡橡橡橡 胶胶胶胶二、橡胶的特性二、橡胶的特性玻璃化温度低玻璃化温度低具有高弹性具有高弹性几种主要橡胶的玻璃化温度及使用温度范围几种主要橡胶的玻璃化温度及使用温度范围 橡橡橡橡 胶胶胶胶加入惰性填加入惰性填料、增强填料、增强填料等。料等。使线型橡胶使线型橡胶分子交联形分子交联形成立体网状成立体网状结构。结构。制品强度很制品强度很低、弹性小、遇低、弹性小、遇冷变硬、遇热变冷变硬、遇热变软、遇溶剂溶解软、遇溶剂溶解等,无使用价值。等,无使用价值。三、橡胶的硫化与增强三、橡胶的硫化与增强硫化硫化硫化硫
7、化硫化硫化目的目的目的目的目的目的增强增强增强增强增强增强方法方法方法方法方法方法硫化硫化硫化硫化硫化硫化实质实质实质实质实质实质 橡橡橡橡 胶胶胶胶四、合成橡胶的生产过程四、合成橡胶的生产过程 橡橡橡橡 胶胶胶胶 丁苯橡胶丁苯橡胶SBR丁苯橡胶:丁苯橡胶:丁苯橡胶:丁苯橡胶:由由由由1 1 1 1,3-3-3-3-丁二丁二丁二丁二烯与苯乙烯共聚而烯与苯乙烯共聚而烯与苯乙烯共聚而烯与苯乙烯共聚而得的高聚物,简称得的高聚物,简称得的高聚物,简称得的高聚物,简称SBRSBRSBRSBR,是一种产量,是一种产量,是一种产量,是一种产量和消耗量最大的通和消耗量最大的通和消耗量最大的通和消耗量最大的通用
8、橡胶。用橡胶。用橡胶。用橡胶。橡橡橡橡 胶胶胶胶丁苯橡胶丁苯橡胶(丁苯橡胶(SBR):是由):是由1,3-丁二丁二烯与苯乙与苯乙烯共聚而共聚而得的高聚物。得的高聚物。工工业生生产方法:方法:1.乳液聚合法乳液聚合法主要采用主要采用品种:低温丁苯橡胶、高温丁苯橡胶、低温丁苯橡胶炭品种:低温丁苯橡胶、高温丁苯橡胶、低温丁苯橡胶炭黑母黑母炼胶、低温充油丁苯橡胶、高苯乙胶、低温充油丁苯橡胶、高苯乙烯丁苯橡胶、液丁苯橡胶、液体丁苯橡胶等。体丁苯橡胶等。2.溶液聚合法溶液聚合法品种:品种:烷基基锂引引发、醇、醇烯络合物引合物引发、锡偶偶联、高反式、高反式等丁苯橡胶。等丁苯橡胶。重点介重点介绍:低温丁苯橡胶
9、的生:低温丁苯橡胶的生产工工艺技技术 橡橡橡橡 胶胶胶胶 概概 述述溶液聚合溶液聚合溶液聚合溶液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合工业生产方法工业生产方法工业生产方法工业生产方法胶胶炭炭黑黑母母橡橡胶胶低低温温充充油油丁丁苯苯橡橡低低温温丁丁苯苯橡橡胶胶低低温温充充油油丁丁苯苯橡橡胶胶高高温温丁丁苯苯橡橡胶胶黑黑母母橡橡胶胶低低温温丁丁苯苯橡橡胶胶炭炭高高苯苯乙乙烯烯丁丁苯苯橡橡胶胶液液体体丁丁苯苯橡橡胶胶羧羧基基丁丁苯苯橡橡胶胶醇醇烯烯溶溶聚聚丁丁苯苯橡橡胶胶丁丁苯苯橡橡胶胶烷烷基基锂锂溶溶聚聚丁丁苯苯橡橡胶胶高高反反式式聚聚1 1,4 4-丁丁苯苯橡橡胶胶锡锡偶偶联联溶溶聚聚广泛广泛广泛
10、广泛应应用用用用 橡橡橡橡 胶胶胶胶低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺一、主要原料一、主要原料一、主要原料一、主要原料1,3-1,3-丁二烯丁二烯CH2CHCHCH21苯乙烯苯乙烯 CH2CH2 最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体,性质活最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体,性质活泼,容易发生自聚反应,在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二泼,容易发生自聚反应,在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。酚阻聚剂。无色或微黄色易燃液体,化学性质非常活泼,能进行均聚合,无色或微黄色易燃液体,化学性质非常活泼,能进行均聚合,也能与其他单体如丁二烯、丙烯腈等发
11、生共聚合反应。也能与其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。橡橡橡橡 胶胶胶胶低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺聚合原理聚合原理-自由基共聚合自由基共聚合1 1生产工艺生产工艺-典型配方典型配方2 2原料及辅助材料原料及辅助材料配方配方I配方配方II单体单体丁二烯丁二烯7072苯乙烯苯乙烯3028相对分子质量调节剂相对分子质量调节剂叔十烷基硫醇叔十烷基硫醇0.200.16介质介质水水200195乳化剂乳化剂歧化松香酸钢歧化松香酸钢4.54.62烷基芳基磺酸钠烷基芳基磺酸钠0.15引发剂引发剂体系
12、体系过氧化物过氧化物过氧化氢对孟烷过氧化氢对孟烷0.080.06-0.12活化剂活化剂还原剂还原剂硫酸亚铁硫酸亚铁0.050.01雕白粉雕白粉0.150.04-0.10螯合剂螯合剂EDTA0.0350.01-0.025缓冲剂缓冲剂磷酸钠磷酸钠0.080.24-0.45反应条件反应条件聚合温度聚合温度55转化率,转化率,%6060聚合时间,聚合时间,h7-127-10 橡橡橡橡 胶胶胶胶丁苯橡胶的生丁苯橡胶的生产原理原理聚合原理聚合原理;丁二丁二烯与苯乙与苯乙烯在乳液中按自由基共在乳液中按自由基共聚合反聚合反应机理机理进行聚合反行聚合反应。在典型的低温乳液聚合。在典型的低温乳液聚合共聚物大分子共
13、聚物大分子链中中顺式式约占占9.5%,反式,反式约占占55%,乙,乙烯基基约占占12%。如果采用高温。如果采用高温乳液聚合,乳液聚合,则其其产物大物大分子分子链中中顺式式约占占16.6%,反式,反式约占占46.3%,乙,乙烯基基约占占13.7%。橡橡橡橡 胶胶胶胶低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺生产工艺生产工艺-聚合条件聚合条件3 3单体纯度:单体纯度:99%99%引发剂:氧化引发剂:氧化-还原引发体系还原引发体系乳化剂: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
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