丁苯橡胶简介剖析.ppt

一.什么叫丁苯橡胶,丁苯橡胶是1,3-丁二烯和苯乙烯经共聚制得的弹性体。丁苯橡胶是合成橡胶的一种。丁苯橡胶是产量最大的通用合成橡胶，有乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶。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变大，耐油性差，但介电性能较好；生胶抗拉强度只有20-35千克力/平方厘米，加入炭黑补强后，抗拉强度可达250-280千克力/平方厘米；其黏合性弹性和形变发热量均不如天然橡胶，但耐磨性耐自然老化性耐水性气密性等却优于天然橡胶，因此是一种综合性能较好的橡胶。,二.丁苯橡胶的性能,1.丁苯橡胶与其他通用橡胶一样，是一种不饱和烯烃高聚物。溶解度参数约为8.4，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。,2.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化，但其被氧化的作用比天然的作用比天然橡胶缓慢，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，但丁苯橡胶对臭氧的作用比天然橡胶敏感，耐臭氧性比天然橡胶差。,3.丁苯橡胶的低温性能稍差，脆性温度约为-45。与其他通用橡胶相似，影响丁苯橡胶电性能的主要因素是配合剂。,4.丁苯橡胶与一般通用橡胶相比，具有以下优缺点:,优点：,（1）.硫化曲线平坦，胶料不易烧焦和过硫;耐磨性，耐热性，耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好，高温耐磨性好，适用于乘用胎。,（2）.在加工过程中相对分子质量降低到一定程度不再降低，因而不易过炼，可塑度均匀，硫化橡胶硬度变化小。,（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;容易与其他高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然橡胶或顺丁橡胶并用，经配合调整可以克服丁苯橡胶的缺点,缺点：,（1）.纯丁苯橡胶强度低，需要加入高活性补强剂后方可使用。,（2）.丁苯橡胶加配合剂比天然橡胶难度大，配合剂在丁苯橡胶中分散性差;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，耐寒性也稍差，但充油后可以降低生热;收缩大，生胶强度低，粘性差;硫化速度慢,（4）.耐屈挠龟裂性天然橡胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。,三.丁苯橡胶的分类,四.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品，如轮胎胎面、翻胎胎面、输送带、胶管、模制品和压出制品等。SBR-1502广泛用于颜色鲜艳和浅色的橡胶制品，如轮胎胎侧、透明胶鞋、胶布、医疗制品和其他一般彩色制品等。SBR-1712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。,五.丁苯橡胶（SBR）的背景,SBR是世界产耗量最大的SR品种，在SBR的世界消耗量中，约有75%用于轮胎和轮胎配件，近20年来，SBR的消费比例持续下降。这主要是原因子午胎的普及率增加。,随着汽车工业的发展，橡胶的消耗量越来越大，合成橡胶的使用比例逐年增加，由于中国路况不断改进和高速公路不断发展，车速也在提高，这样对轮胎的安全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，节油又是一个十分重要的问题，这样便促使SSBR得到迅速发展。,六.怎样制备与合成丁苯橡胶（SBR）,1.主要原料：,1,3丁二烯是最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，相对分子质量为54.09，相对密度0.6211，熔点-108.9，沸点-4.5。有特殊气味，有麻醉性，特别刺激黏膜，容易液化，易溶于有机溶剂。性质活泼，容易发生自聚反应，因此在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。,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、丙烯腈等发生共聚合反应。,2、生产原理与工艺,（1）聚合原理-自由基共聚合,（2）生产工艺-典型配方,3.生产工艺-聚合条件,4.引发剂：,选用：正丁基锂C4H9Li,原因：,以正丁基锂为引发剂合成了丁二烯-苯乙烯二嵌段共聚物，该共聚物与普通溶聚丁苯橡胶相比，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；此外还采用由正丁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，并且采用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=CH2C4H9-CH2-CH=CH2-LI+,5.反应机理,链引发：,C4H9-CH2-CH=CH2-LI+(C6H5)CH=CH2C4H9-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)-LI+,链增长：,CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)-LI+nCH2CH=CH-CH2+nCH2CH(C6H5)CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)