橡胶技术基础知识问答(6)

2019-04-02 19:34

适当配方下具良好臭氧,天候性能。

可明显地长期浸于水中或埋于士壤下。

抗弯曲性,扭曲性显着,抗压缩歪良好。

主要用途

使用 NEOPRENE 制造的产品包括:电线电缆外被层、工业用垫片、胶管、皮带、胶布、建筑工程用填缝剂、结构承轴、发泡制品、多种接着剂、涂料、工业用 / 农业用 / 汽车用、压出 / 压模制品,还有多种鞋业、纸业、包装业、建筑业等消费性制品。 Gotop↑

乙丙橡胶 (Ethylene Propylene Rubber, EPR)

乙丙橡胶( EPR )是采用 Ziegler-Natta 引发剂合成的乙烯和丙烯的新型橡胶类共聚物。由于大分子主链上大量甲基的存在破坏了聚乙烯的高度结构对称性,从而大大降低共聚物的结晶能力,所以使乙丙橡胶具有弹性。乙丙橡胶与其他天然及合成橡胶相比,最大的特点是分子链上不含有供硫化的双键,所以只能采用过氧化物进行自由基型的链转移硫化。正是由于不含双键,所以它是所有合成橡胶中耐臭氧、耐化学品、耐老化、耐候性最佳的品种。同时乙丙橡胶的密度又是弹性体中最小的,其优异的电性能耐油性能使它在电线电缆、汽车部件、耐热密封件、传送带和日用生活品等方面都得到广泛应用。乙丙橡胶的缺点是硫化速率较慢、粘接性能较差。

合成乙丙橡胶的单体乙烯和丙烯是石油化学工业的廉价副产物,来源丰富,所以乙丙橡胶是合成橡胶中价格相对较低的。

二元乙丙橡胶是一种饱和的弹性体,即分子链中不含双键,不能用硫黄硫化,但可用过氧化物(如 DCP )硫化。为了改善乙丙橡胶的硫化性能,可以采用加入少量非共轭双烯(台双环戊二烯、 1,4 己二烯等)作为第三单体进行三元共聚,这样使第三单体的一个双键参加共聚,剩下一个双键可供硫化,这就是三元乙丙橡胶。三元乙丙橡胶(丙烯含量约为 40 ~ 60% )虽然引入了少量的不饱和第三单体(含量约 2 ~ 5% ),但双键都在侧链上,因此基本性能与二元乙丙橡胶无多大差异。二元乙丙橡胶的化学结构式分别表示如下:

合成乙丙橡胶的引发剂多采用钒化物 — 卤化烷基铝类的可溶性引发剂体系,如双乙酰丙酮基钒 —— AlEt 2 Cl 。工业上多采用以苯或庚烷作溶剂的溶液聚合工艺,聚合温度为 0 ~ 25℃ ,可采用加入氢气的方法控制相对分子质量。

EPR 属聚亚甲基结构。 EPR 由于分子主链上的乙烯与丙烯单体单元呈无规排列,从而失去了聚乙烯或聚丙烯分子结构的规整性,成为无定型结构和非结晶性的弹性橡胶, EPR 分子主链上不含双键,呈现出高度的化学稳定性

乙丙橡胶的合成是由乙烯( CH 2 =CH 2 )和丙烯( CH 2 =CH-CH 3 )的配位阴离子催化作用下由二元或三元共聚而成,主要分为溶液聚合法和悬浮聚合法。溶液聚合法是典型的 Zigler-Natta 型催化体系,主要包括聚合和后处理两部分。

乙丙橡胶主要应用于制造橡胶制品,塑料改性和油品添加剂等。乙丙橡胶中由于主链不含双键,具有优异的耐候、耐臭氧、耐热、耐酸碱性能,电绝缘性好,防水,耐极性有机溶剂。 Gotop↑

SBS 热塑性橡胶 (SBS Thermoplastic Rubber)

ABA 型三段聚合物:端链段 A 是热塑性塑料,中链段 B 是弹性聚合物。当组分比例一定时,在低于链段 A 聚合物的玻璃化温度下,这类聚合物类似于硫化橡胶,具有足够的强度、弹性和较低的永久变形,在高于链段 A 的玻璃化温度下,嵌段共聚物转为粘流状态,能用塑料工业的各种方法成型

在低于链段 A 的玻璃化温度或熔融温度下,聚合物具有高强度性能,而且无流动性,这是因为聚合物 A 的微区起着物理网络结点的作用,弹性聚合物被固定在两个结点中间,阻碍了弹性聚合物的流动。

ABA 型嵌段共聚物在高于链段 A 的玻璃化温度或熔融度下有较高的流动性,容易成型;未发生化学结构化的共聚物在常温下有较高的强度,从熔体到制品是可逆的过程,这些都是热塑性材料的共有特性。它具有高弹性,有负荷作用下有较高的可逆变形能力,这些性能又

与硫化橡胶的相似,因而可作为传统的橡胶使用,由于 ABA 型三嵌段共聚物具有上述综合性能,所以叫热塑性橡胶。

苯乙烯 (S)- 丁二烯 (B)- 苯乙烯 (S) 三嵌段共聚物是研究得最多和应用最广的热塑性橡胶。含 20 ~ 60 (最好是 30 ~ 40% )苯乙烯的热塑性橡胶具有足够高的强度,并能形成弹性聚合物的连续相。若苯乙烯含量高时,也会生成连续相,此时的嵌段共聚物具有塑料的性质。苯乙烯含量高于 40% 的共聚物的永久变形明显增高。

热塑性橡胶一般是用锂有机化合物作催化剂由溶液聚合而得。聚合物的特点是纯度高,实际上不含杂质。在从溶液中分离出聚合物时,一般要加入不污染的防老剂。

热塑性橡胶在 100 ~ 200℃ 温度下进行加工,在低于 100℃ 温度下长期加工时,聚合物会发生机械断裂,降低了材料的强度。可以用压出、压延、模压成型、注压成型等方法制造热塑性橡胶零件。

在常温下,热塑性橡胶有高的强度、伸长率、硬度、弹性和耐磨性。

热塑性橡胶的主要缺点是耐热性低。当温度升至 50 ~ 70℃ 时,其强度明显下降,在恒定负荷作用下开始流动。将聚合物交联,例如用辐射交联,可提高其耐热性。采用一般硫化体系会失去热塑性橡胶对普通橡胶的优点。

热塑性橡胶便于加工,没有有毒杂质和配合剂,在常温和低温下的机械性能高,可用于生产胶鞋、玩具、医用制品、冰箱密封磁性垫片、胶管和其它制品。

各种橡胶基本特性与应用范围

1 、丁腈橡胶( NBR )

1.1 、丁腈橡胶的丙烯腈含量在 15%-50% 的范围,一般多以聚合物中结合丙烯腈量多少来分类,可分为五个系列,即:

极高丙烯腈橡胶,丙烯腈含量 43% 以上:

高丙烯腈丁腈橡胶,丙烯腈含量 36-42% :

中高丙烯腈丁腈橡胶,丙烯腈含量 31-35% :

中丙烯腈丁腈橡胶,丙烯腈含量 25-30% :

低丙烯腈丁腈橡胶,丙烯腈含量 24% 以下:

1.2 、基本特性:

1.2.1 、因含有极性腈基,对非极性或弱极性的矿物油、动植物油、液体燃料和溶剂等有较高的稳定性。耐油性是其最大的特长,丙烯含量愈高耐油性愈好。

1.2.2 、耐热性优于天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶,可在空气中 120 ℃ 下长期使用。

1.2.3 、气密性较好,仅次于丁基橡胶。

1.2.4 、耐寒性、耐低温性较差,丙烯腈含量愈高,耐寒愈差。

1.2.5 、因是非结晶性橡胶,生胶强度较低,须配入补强剂,提高结合丙烯腈量有助于增高强度和耐磨性,但弹性下降。

1.2.6 、丁腈胶的介电性能差一点,属于半导体橡胶。

1.2.7 、胶料的耐油性和永久变形的平衡,耐油性与电性能的平衡是重要的。

1.3 、应用范围: 主要用于制作耐油橡胶制品,广泛用于制造密封件、垫片、垫圈等模制品和压出制品,各种橡胶胶辊、耐油胶管、工业用品和粘合剂等等 。

2. 羧基丁腈橡胶( XNBR )

2.1 :基本特性:

2.1.1 硫化速度比丁腈胶快,易焦烧。

2.1.2 纯胶配合显示高的拉伸强度。

2.1.3 硫化胶的耐热性、耐磨性好。

2.1.4 与酚酫树脂相容性好。

2.2 、应用范围: 主要用于胶管、密封件、垫圈、油封、各种模型制品和粘合剂等。

3 、丁腈橡胶 - 聚氯乙烯共混胶( NBR/PVC )

3.1 、基本特性:

3.1.1 耐臭氧和耐天候老化性能比通常丁腈橡胶显著提高。

3.1.2 比通常丁腈橡胶提高了耐燃性。

3.1.3 耐磨耗、耐油性、耐化学药品等性能比通常丁腈橡胶有所改善。

2.1.4 提高了压出、压延工艺性能。


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