《合成橡胶在轮胎中的应用及进展-2010》由会员分享，可在线阅读，更多相关《合成橡胶在轮胎中的应用及进展-2010（101页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、合成橡胶在轮胎中的合成橡胶在轮胎中的应用及技术进展应用及技术进展 李花婷李花婷20102010年年1010月月主主 要要 内内 容容v前言前言（概括介绍轮胎技术发展及轮胎用胶）（概括介绍轮胎技术发展及轮胎用胶）v天然橡胶天然橡胶v丁苯橡胶丁苯橡胶v聚丁二烯橡胶聚丁二烯橡胶v丁基橡胶丁基橡胶v其它胶种其它胶种v我国轮胎现状我国轮胎现状从产量上讲，我国已成为世界轮胎的制造大国，但还从产量上讲，我国已成为世界轮胎的制造大国，但还不是轮胎强国；不是轮胎强国；我国轮胎的生产集中度不高，多、小、散、乱；我国轮胎的生产集中度不高，多、小、散、乱；名牌产品和高端产品较少，在价值链上处于以制造环名牌产品和高端产
2、品较少，在价值链上处于以制造环节为主的中、低端产品节为主的中、低端产品轮胎工业现状轮胎工业现状v我国轮胎现状我国轮胎现状 低端低端 中端中端 高端高端生产制造生产制造 物流采购物流采购 研发、研发、品牌、服务品牌、服务轮胎工业现状轮胎工业现状中国韩国欧美日Add Your TitleAdd Your Title实心轮胎实心轮胎充气轮胎充气轮胎无内胎轮胎无内胎轮胎Add Your TitleAdd Your Title斜交轮胎斜交轮胎子午线轮胎子午线轮胎安全防爆轮安全防爆轮胎胎世界轮胎工业发展趋势（技术）世界轮胎工业发展趋势（技术）使用特性使用特性出现了防滑轮胎、绿色轮胎、跑气保用轮胎、智能轮胎
3、、非镶钉冬用轮胎、仿生轮胎以及彩色轮胎等。技术发展技术发展技术发展技术发展轿车轮胎：高速度、高性能、扁平化、节能、安全、环保、智能化载重汽车轮胎：子午化、宽断面、扁平化、无内胎、长寿命方向工程机械轮胎：子午化、无内胎、长寿命方向发展生产工艺生产工艺生产工艺生产工艺米其林米其林C3M、固特异、固特异IMPACT、普利斯通、普利斯通BIRD、大陆、大陆MMP、倍耐力倍耐力MIRS等工艺，基本上都是改变现有的工艺模式，降低等工艺，基本上都是改变现有的工艺模式，降低生产成本，提高工作效率，节能降耗，满足环保生产成本，提高工作效率，节能降耗，满足环保世界轮胎工业发展趋势世界轮胎工业发展趋势轮胎技术发展目
4、前关注点轮胎技术发展目前关注点v在低碳技术和绿色经济将成为新的经济增长点的今天，轮胎在低碳技术和绿色经济将成为新的经济增长点的今天，轮胎行业的发展受国际大环境的影响，低能耗、低污染、低排放行业的发展受国际大环境的影响，低能耗、低污染、低排放影响着企业的发展，也促使着行业的技术不断进步。从影响着企业的发展，也促使着行业的技术不断进步。从“绿绿色化工色化工”到到REACHREACH法规，然后到轮胎标识，越来越严格的实施法规，然后到轮胎标识，越来越严格的实施细则和规范无一不促使轮胎工业向着更环保、节能、安全方细则和规范无一不促使轮胎工业向着更环保、节能、安全方向发展，由此对合成橡胶的发展和需求也产生
5、了重要影响，向发展，由此对合成橡胶的发展和需求也产生了重要影响，需要给予更多关注。需要给予更多关注。轮胎标识轮胎标识美国美国NHTSA标识标识欧盟轮胎标识欧盟轮胎标识日本也开始实施非强制性的标准全球轮胎行业使用主要胶种全球轮胎行业使用主要胶种vNRvSBR（ESBR、SSBR）vBR（HCBR、LCBR）vIIR（CIIR、BIIR）vEPDMvIRvBIRvSIBR等等表1国内轮胎用胶的主要牌号和用途半钢子午线轮胎、大型工程胎胶种主要牌号用途NR国产SCR10、SCR20、3#烟片、子午线轮胎专用胶各种规格轮胎进口马来西亚SMR 10CV、SMR20CV、 SMRCV、 3#烟 片 、SMR
6、10、SMR20、SMR50SBR（ESBR、SSBR）SBR1500、SBR1502、SBR1712SBR1721、SBR1778等各种规格轮胎S-SBR1204、SSBR2305、新牌号充油SSBR（燕山产）、VSL5025-0、高桥T2535L、T1534等子午线轿车轮胎和斜交载重轮胎BRBR9000、 BR9073（ 充 油 ） 、BR9053、BR9100（钕系）各种规格轮胎CB45、 CB55、 CB65（ 德 国 Bayer）、INTENE50、P30（英国）、橡胶级低顺等（燕山产）（为低顺式聚丁二烯橡胶）在全钢载重子午线轮胎中使用IIR国产IIR1751、Exxon268、Ba
7、yer301、俄罗斯BK-1675N等丁基内胎、丁基胶囊CIIRBIIR全钢载重子午线轮胎EPDMExxon、Bayer、DDE公司、吉化等丁基内胎、子午线轿车轮胎异戊橡胶IR俄罗斯全钢载重子午胎丁戊橡胶BIRGoodyear轿车子午线轮胎目前国内还未用于轮胎生产集成橡胶SIBRGoodyear、燕山研究院天然橡胶（天然橡胶（NRNR）表1 TSR的级别原原材材料料特特征征级级别别全鲜胶乳全鲜胶乳控制黏度控制黏度CV浅色橡胶，具有规定的颜色浅色橡胶，具有规定的颜色指数指数L无规定黏度或颜色无规定黏度或颜色WF生胶片或凝固的混合胶生胶片或凝固的混合胶乳乳无规定黏度或颜色无规定黏度或颜色5胶园凝胶
8、和胶园凝胶和/或生胶片或生胶片无规定黏度无规定黏度10或或20控制黏度控制黏度10CV或或20CV表表2TSR的技术要求（的技术要求（ISO2000：2003）制胶原料见表1。有关各方商定的其他黏度值。这些级别的黏度未被规定，因为其可能发生改变，例如，由于老化和加工。然而，该黏度在生产端一般控制在65(+7,-5) 的范围，或有关方面商定的其他黏度值。性能性能级级 别别检验方法检验方法CVLWF5102010CV20CV颜色标识颜色标识绿绿绿绿绿绿绿绿褐褐红红褐褐红红留在留在45m筛网上的杂质筛网上的杂质/%（质量分（质量分数），最大值数），最大值0.050.050.050.050.100.2
9、00.100.20ISO249灰分灰分/%（质量分数），最大值（质量分数），最大值0.50.50.50.60.751.00.751.0ISO247氮含量氮含量/%（质量分数），最大值（质量分数），最大值0.60.60.60.60.60.60.60.6ISO1656挥发分含量挥发分含量/%（质量分数），最大值（质量分数），最大值0.80.80.80.80.80.80.80.8ISO248(烘箱烘箱法法1005塑性初值（塑性初值（P0），最小值），最小值3030303030ISO2007塑性保持率（塑性保持率（PRI），最小值），最小值6060606050405040ISO2930拉维邦颜色指数，
10、最大值拉维邦颜色指数，最大值6ISO4660门尼黏度，门尼黏度，ML(1+4)100605ISO289-1天然橡胶天然橡胶可按用户要求生产其他黏度级别的恒黏胶。表3 标准中国橡胶（SCR) 技术要求（GB/T 8081-1999）性性 能能各级橡胶的极限值各级橡胶的极限值检验方法检验方法恒黏胶恒黏胶（SCRCV）浅色胶浅色胶（SCRL）5号胶号胶（SCR5）10号胶号胶（SCR10）20号胶号胶（SCR20）50号胶号胶（SCR50）颜色标志颜色标志绿绿绿绿绿绿褐褐红红黄黄留在留在45m筛上的杂质含量筛上的杂质含量/%(质量分数质量分数)，最大值，最大值0.050.050.050.100.20
11、0.50GB/T8086塑性初值，最小值塑性初值，最小值3030303030GB/T3510塑性保持率，最小值塑性保持率，最小值606060504030GB/T3517氮含量氮含量/%（质量分数），最大值（质量分数），最大值0.60.60.60.60.60.6GB/T8088挥发分含量挥发分含量/%（质量分数），最大值（质量分数），最大值0.80.80.80.80.80.8GB/T6737灰分含量灰分含量/%（质量分数），最大值（质量分数），最大值0.60.60.60.751.01.5GB/T4498颜色指数，最大值颜色指数，最大值6GB/T14796门尼黏度，门尼黏度，ML(1+4)1006
12、55GB/T1232天然橡胶天然橡胶天天然然橡橡胶胶vSCR标准中国橡胶标准中国橡胶vSMR标准马来西亚橡胶标准马来西亚橡胶vSIR标准印度尼西亚橡胶标准印度尼西亚橡胶vSTR标准泰国橡胶（标准泰国橡胶（TTR-泰国检验橡胶）泰国检验橡胶）vSVR标准越南橡胶标准越南橡胶天然橡胶复合胶天然橡胶复合胶v复合胶的产生复合胶的产生v产品技术指标（含产品技术指标（含95%以上天然橡胶）以上天然橡胶）v行业自率规范行业自率规范天天然然橡橡胶胶v子午线轮胎最常用的天然橡胶是标准橡胶子午线轮胎最常用的天然橡胶是标准橡胶TSR10和和TSR20。v天然橡胶由于综合性能良好，可以单独使用，制作各种橡天然橡胶由于
13、综合性能良好，可以单独使用，制作各种橡胶制品，也可与其他合成橡胶并用，以改进其他橡胶的性胶制品，也可与其他合成橡胶并用，以改进其他橡胶的性能，如成型粘性，拉伸强度，撕裂强度等，从而提高橡胶能，如成型粘性，拉伸强度，撕裂强度等，从而提高橡胶制品的全面性能。制品的全面性能。v天然橡胶生胶强度和自粘性好，胎胚形状易保持。轮胎越天然橡胶生胶强度和自粘性好，胎胚形状易保持。轮胎越大，天然橡胶比例越高。大，天然橡胶比例越高。v天然橡胶的绝大多数物理机械性能都比较好，尤其是耐撕天然橡胶的绝大多数物理机械性能都比较好，尤其是耐撕裂、弹性、耐寒性和加工工艺性能优异，是一种综合性能裂、弹性、耐寒性和加工工艺性能优
14、异，是一种综合性能最好的橡胶。最好的橡胶。丁苯橡胶v丁苯橡胶简介丁苯橡胶简介vESBR主要牌号、应用及技术进展主要牌号、应用及技术进展vSSBR主要牌号、应用及技术进展主要牌号、应用及技术进展丁苯橡胶简介v高温乳聚丁苯橡胶（高温乳聚丁苯橡胶（50C）v低温乳聚丁苯橡胶（低温乳聚丁苯橡胶（5C）v溶聚丁苯橡胶溶聚丁苯橡胶v改性丁苯橡胶改性丁苯橡胶v其它丁苯橡胶其它丁苯橡胶乳聚丁苯橡胶(ESBR)v乳聚丁苯橡胶的生产已经走过了上百年的历史，乳聚丁苯橡胶的生产已经走过了上百年的历史，各个合成橡胶公司不断开发出不同牌号的产品，各个合成橡胶公司不断开发出不同牌号的产品，以满足不同用途的需求。以满足不同用
15、途的需求。v乳聚丁苯橡胶是通用合成橡胶中用量最大的胶种。乳聚丁苯橡胶是通用合成橡胶中用量最大的胶种。在轮胎中的应用比较广泛，几乎所有规格的轮胎在轮胎中的应用比较广泛，几乎所有规格的轮胎都使用丁苯橡胶。它可用于轮胎胎面胶、胎体帘都使用丁苯橡胶。它可用于轮胎胎面胶、胎体帘布胶等部件中，根据不同规格轮胎性能要求，布胶等部件中，根据不同规格轮胎性能要求，应应用比例有所不同。用比例有所不同。ESBRESBR分类分类v非充油胶和充油胶非充油胶和充油胶v普通丁苯和高结苯普通丁苯和高结苯v低门尼系列低门尼系列v环保系列环保系列非充油胶的性能特征非充油胶的性能特征v非充油系列产品主要技术指标:牌号牌号门尼粘度门
16、尼粘度结苯含量，结苯含量，%防老剂防老剂类型类型环保性环保性SBR15005223.5污染污染SBR1500E5223.5污染污染不含亚硝胺不含亚硝胺SBR15025223.5非污染非污染SBR1502E5223.5非污染非污染不含亚硝胺不含亚硝胺SBR15073623.5非污染非污染SBR15165040非污染非污染SBR1500与与SBR1502性能比较性能比较vSBR1500和和SBR1502的唯一区别是防老剂的的唯一区别是防老剂的类型有所不同，类型有所不同，SBR1500采用苯基采用苯基-萘胺类萘胺类防老剂，防老剂，SBR1502采用苯乙烯化苯酚类采用苯乙烯化苯酚类v防老剂的用量较少，
17、一般情况下，两者的物理机防老剂的用量较少，一般情况下，两者的物理机械性能基本一致，如拉伸强度、撕裂性能、耐磨械性能基本一致，如拉伸强度、撕裂性能、耐磨性及耐曲挠性相差很小，这里就不再一一列举性及耐曲挠性相差很小，这里就不再一一列举v但在实际加工生产应用过程中，胶料的硫化特性但在实际加工生产应用过程中，胶料的硫化特性稍有区别，因而对加工性能有所影响。因此，在稍有区别，因而对加工性能有所影响。因此，在采用采用SBR1502与与SBR1500等量替换的配方中，等量替换的配方中，需要适当考虑胶料的焦烧安全性。需要适当考虑胶料的焦烧安全性。SBR1500SBR1500与与SBR1502SBR1502的硫
18、化特性的硫化特性硫化仪（145）SBR1500SBR1502最小转矩，最小转矩，Nm最大转矩，最大转矩，Nm初期硫化时间，初期硫化时间，minT10，minT50，minT90，min硫化速度指数（硫化速度指数（Vc）1.14.111.117.124.836.63.91.24.17.814.022.235.33.6SBR1502SBR1502与与SBR1507SBR1507的性能比较的性能比较vSBR1507为低门尼粘度产品，由于其平均分子量较低，因此导致了胶料的物理为低门尼粘度产品，由于其平均分子量较低，因此导致了胶料的物理机械性能变化较大。机械性能变化较大。vSBR1507的拉伸强度和断裂
19、伸长率低于的拉伸强度和断裂伸长率低于SBR1502，撕裂强度略高，磨耗、，撕裂强度略高，磨耗、曲挠性能低于曲挠性能低于SBR1502，生热略高于，生热略高于1502。v从物理机械性能看，从物理机械性能看，SBR1507并没有明显的优势，但由于其低分子量部分较多，并没有明显的优势，但由于其低分子量部分较多，赋予了该牌号橡胶的特殊性能，即具有优异的加工工艺性能，赋予了该牌号橡胶的特殊性能，即具有优异的加工工艺性能，vSBR1507的加工时的流动性强，出口膨胀效应较小，挤出表面光滑，优于的加工时的流动性强，出口膨胀效应较小，挤出表面光滑，优于SBR1502。v因此可以在对某些物理性能要求适当，但对加
20、工工艺性能有特殊要求或较高要求因此可以在对某些物理性能要求适当，但对加工工艺性能有特殊要求或较高要求的橡胶制品工业生产中进行应用，如注射成型的注压制品、发泡橡胶制品以及橡的橡胶制品工业生产中进行应用，如注射成型的注压制品、发泡橡胶制品以及橡皮艇用橡胶布、涂布擦胶制品等，这也是我国橡胶行业不可或缺的一部分市场，皮艇用橡胶布、涂布擦胶制品等，这也是我国橡胶行业不可或缺的一部分市场，SBR1507也可推广到通用橡胶制品的应用领域，通过增加填料的填充量，提也可推广到通用橡胶制品的应用领域，通过增加填料的填充量，提高所需性能，适当降低生产成本。高所需性能，适当降低生产成本。SBR1502与与SBR151
21、6的性能比较的性能比较v对于对于SBR1516，由于其高分子结构中苯乙烯含，由于其高分子结构中苯乙烯含量的增加，必然会引起物理机械性能上的明显差量的增加，必然会引起物理机械性能上的明显差异。异。v结合苯乙烯含量为结合苯乙烯含量为40%的的1516与与23.5%的的1502相比，硫化速度稍慢，但相比，硫化速度稍慢，但SBR1516的加的加工性能较好，混炼胶强度大于工性能较好，混炼胶强度大于SBR1502，硫，硫化胶的硬度较大，耐屈挠性较好，同时具有突出化胶的硬度较大，耐屈挠性较好，同时具有突出的抗湿滑性能。但是的抗湿滑性能。但是SBR1516的缺点是生热高的缺点是生热高于于SBR1502。因此可
22、用于制鞋工业和其它橡胶。因此可用于制鞋工业和其它橡胶制品中，也可与其它胶种并用，提高抗湿滑性用制品中，也可与其它胶种并用，提高抗湿滑性用于轮胎胎面胶中。于轮胎胎面胶中。SBR1516的硫化特性硫化仪（160）15021516ML/dNm14.8612.96MH/dNm35.4434.95ts1/min2.452.25t50/min8.229.47t90/min15.1316.65Vc7.896.94SBR1502与SBR1516物理性能差别项目SBR1502SBR1516硫化时间（145）/min3535硬度（邵尔A）/度6847300%定伸应力/MPa16.5516.57拉伸强度/MPa28
23、.0426.97拉断伸长率/%463.2464.0永久变形/%15撕裂强度/kNm-157.4745.30磨耗(1.61km)/cm31.1451.175屈挠龟裂(10万次)/裂口等级4,3,00,0,0压缩生热(4.45mm,1MPa,55)温升/39.642.960tan0tan0.1400.1810.1910.539v目前我国轮胎工业中采用的丁苯橡胶主要是乳聚丁苯橡胶目前我国轮胎工业中采用的丁苯橡胶主要是乳聚丁苯橡胶ESBR1500和充油乳聚丁苯橡胶和充油乳聚丁苯橡胶ESBR1712。v由于充油后改善了加工性能，生胶强度高由于充油后改善了加工性能，生胶强度高(相对于合成胶相对于合成胶而言
24、而言)，且保持原聚合物的物理机械性能，硫化胶滞后损，且保持原聚合物的物理机械性能，硫化胶滞后损失小，生热低，耐磨性好，有好的牵引性能和抗湿滑性等。失小，生热低，耐磨性好，有好的牵引性能和抗湿滑性等。且充油后产量增大，成本降低。且充油后产量增大，成本降低。 乳聚丁苯橡胶乳聚丁苯橡胶充油胶的性能充油胶的性能v充油胶系列产品主要技术指标充油胶系列产品主要技术指标牌号门尼粘度结合苯乙烯含量，%填充油防老剂类型环保性类型份数SBR17125423.5高芳烃油37.5非污染SBR17235423.5芳烃油37.5非污染环保型SBR17145123.5高芳烃油50污染SBR17784923.5环烷烃油37.
25、5非污染环保型SBR17215440高芳烃油37.5污染SBR17395440芳烃油37.5非污染环保型不同油品对应的充油胶牌号不同油品对应的充油胶牌号油品名称油品名称对应对应ESBR 牌号牌号基础较结构基础较结构芳烃油芳烃油DAE SBR1712结合苯乙烯含结合苯乙烯含量量23.5环保芳烃油环保芳烃油TDAE （芳烃油的再精制，去除多环芳烃油的再精制，去除多环芳烃。加工工艺有加氢和容积抽提，芳烃。加工工艺有加氢和容积抽提，后者居多）后者居多）SBR1723浅抽油浅抽油MES （石蜡基原油馏分为原料，溶剂（石蜡基原油馏分为原料，溶剂浅度精制后脱蜡而成，或加氢浅度浅度精制后脱蜡而成，或加氢浅度精
26、制）精制）SBR1753残余芳烃抽提油残余芳烃抽提油RAE （常压残油为原料，经真空蒸馏、（常压残油为原料，经真空蒸馏、脱沥青、溶剂抽提精制而成）脱沥青、溶剂抽提精制而成）SBR1783重环烷油重环烷油HNAP （环烷基原油馏分经溶剂精制或（环烷基原油馏分经溶剂精制或加氢精制而成）加氢精制而成）SBR1763（SBR1762）环烷油环烷油NAP SBR1778芳烃油芳烃油DAE SBR1721结合苯乙烯含结合苯乙烯含量量40环保芳烃油环保芳烃油TDAE SBR1739浅抽油浅抽油MES 残余芳烃抽提油残余芳烃抽提油RAE SBR1789浅抽油浅抽油MES SBR1732（有些公司（有些公司填充
27、填充32.5份油）份油）结合苯乙烯含结合苯乙烯含量量32REACHREACH法规中关注的油品问题法规中关注的油品问题v近几年橡胶行业比较关注的是能够取代高芳烃油的环保型近几年橡胶行业比较关注的是能够取代高芳烃油的环保型油品，其不仅主要用于填充油，也可以作为操作油使用。油品，其不仅主要用于填充油，也可以作为操作油使用。v用低用低PAHPAH含量的油品如含量的油品如TDAETDAE、 MESMES、 RAERAE、TRAE TRAE 以及环烷以及环烷油取代高芳烃油，用于充油油取代高芳烃油，用于充油SBRSBR或在橡胶配方中用作操作或在橡胶配方中用作操作油，其对胶料的性能影响程度并不相同，因此需要给
28、予关油，其对胶料的性能影响程度并不相同，因此需要给予关注。注。REACHREACH法规中关注的油品问题法规中关注的油品问题性能性能 油品油品环烷油环烷油NAPMESTDAEDAE密度密度/ Mg.m-30.9240.9150.9501.013粘度粘度40/ mm2/s/ mm2/s370189.94101170粘度粘度100/ mm2/s/ mm2/s19.214.7118.825.4PCA/ %2.02.92.92.8 3闪点闪点/ 245262272207苯胺点苯胺点/ 9692.26824.5CA/CN/CP12/34/5412/27/6225/30/45CA0.35拉伸强度拉伸强度/M
29、pa17.9817.1917.4617.61扯断伸长率扯断伸长率/%484471499512300%定伸应力定伸应力/Mpa11.0310.6310.2710.20密度密度/ Mg.m-31.1351.1431.1491.153邵尔硬度邵尔硬度/度度71707172回弹性回弹性/%17181616压缩生热压缩生热/ 38.840.742.847.5撕裂强度撕裂强度/ kN.m-12723293260 tantan0.2030.2140.2240.2320 tantan0.2380.2500.2530.242Tg/-38.0-40.0-37.9-33.9结构不同的充油丁苯橡胶性能区别结构不同的充
30、油丁苯橡胶性能区别(SBR1712与与SBR1721)混炼胶的硫化特性硫化仪硫化仪(160）SBR1712SBR1721ML/Nm0.390.41MH/Nm1.441.64ts1/min4.124.12t50/min5.856.38t90/min8.6510.08Vc22.116.8硫化胶的物理性能硫化胶的物理性能项目SBR1712SBR1721硫化时间(145)/min253550253550硬度(邵尔A)/度646767687272拉伸强度/MPa22.421.623.522.325.124.2扯断伸长率/%564442433646527460300%定伸应力/MPa10.414.115.
31、59.314.315.7永久变形/%181412292619撕裂强度/kNm-14846磨耗(1.61km)/cm30.0990.134压缩生热(4.45mm,1MPa,55)温升/33.036.8终动压缩率/%12.018.4永久变形/%5.310.075下的tan0.0990.1250下的tan0.2500.676SBR1712v充油丁苯橡胶充油丁苯橡胶SBR1712也是开发较早的产品，也是开发较早的产品，是随着我国子午线轮胎的开发被逐渐认识的，一是随着我国子午线轮胎的开发被逐渐认识的，一般用于普通轻卡和轿车子午线轮胎的胎面胶中，般用于普通轻卡和轿车子午线轮胎的胎面胶中，随着我国子午线轮胎
32、产量的迅速增长，用量在不随着我国子午线轮胎产量的迅速增长，用量在不断增加，其性能特点是有利于较高的炭黑填充量，断增加，其性能特点是有利于较高的炭黑填充量，并具有良好的加工性能。并具有良好的加工性能。SBR1721的应用的应用vSBR1721在在0下的下的tan值明显高于值明显高于SBR1712，具，具有优异的抗湿滑性，因此有优异的抗湿滑性，因此SBR1721已成为高速轿车轮已成为高速轿车轮胎胎面胶的理想胶种。在速度级别为胎胎面胶的理想胶种。在速度级别为190km/h以上的以上的高性能轿车胎中，通常使用高性能轿车胎中，通常使用SBR1712和和SBR1721并并用胶，通过不同的并用比得到理想的玻
33、璃化转变温度用胶，通过不同的并用比得到理想的玻璃化转变温度Tg，以适应不同速度级别的轮胎对湿滑性能的不同要求。在，以适应不同速度级别的轮胎对湿滑性能的不同要求。在赛车胎胎面胶中，则大比例或全部使用赛车胎胎面胶中，则大比例或全部使用SBR1721，满，满足刹车安全性的要求。足刹车安全性的要求。SBR1712和和SBR1721的应用对比的应用对比v通过系统的研究和实际使用试验表明，在使用通过系统的研究和实际使用试验表明，在使用SBR1712和和SBR1721之间，由于加工性能之间，由于加工性能相近，工艺和设备方面不用进行大的调整。相近，工艺和设备方面不用进行大的调整。vSBR1721不同的并用比在
34、轮胎胎面胶的应用不同的并用比在轮胎胎面胶的应用性能见下表性能见下表。随着高速轿车胎对安全性要求的。随着高速轿车胎对安全性要求的增加，增加，SBR1721的用量会逐步增大。的用量会逐步增大。SBR1721在高速轿车胎胎面胶的性能在高速轿车胎胎面胶的性能SBR1721/BR100/0100/10100/20炭黑/白炭黑 55/2055/2055/20拉伸强度，MPa20.7520.4319.37撕 裂 强 度 ,KN/M47.3248.1646.230tan 0.6540.5150.49460tan0.1310.1300.130Tg,(DMTA)-3.9-5.3-6.0不同油品及填充量丁苯橡胶性能
35、区别不同油品及填充量丁苯橡胶性能区别v不同的油品，其与橡胶的相容性不同。环烷油与不同的油品，其与橡胶的相容性不同。环烷油与橡胶的相容性最低，高芳烃油与橡胶的相容性最橡胶的相容性最低，高芳烃油与橡胶的相容性最好，而环保型芳烃油的相容性处于两者中间。好，而环保型芳烃油的相容性处于两者中间。v不同的油品对橡胶的性能影响较大，由于环保型不同的油品对橡胶的性能影响较大，由于环保型芳烃油目前仍处于未能大批量生产阶段，这里我芳烃油目前仍处于未能大批量生产阶段，这里我们主要讨论们主要讨论SBR1712与与SBR1714和和SBR1778之间性能特点。之间性能特点。SBR1778与与SBR1712的主要区别的主
36、要区别v物理机械性能相差不大，物理机械性能相差不大，SBR1778的扯断伸长的扯断伸长率偏低。率偏低。v充环烷油的充环烷油的SBR1778，其加工挤出性能明显不，其加工挤出性能明显不如如SBR1712，胶料的挤出表面容易出现皲裂现，胶料的挤出表面容易出现皲裂现象，胶料的自粘性也比象，胶料的自粘性也比SBR1712差，因此应需差，因此应需要特别注意的是加工工艺问题。要特别注意的是加工工艺问题。v由于由于SBR1778为非污染型充油产品，通常多用为非污染型充油产品，通常多用于制鞋工业和浅色橡胶制品行业中。于制鞋工业和浅色橡胶制品行业中。SBR1714和和SBR1712性能差别性能差别v其差别不仅仅
37、是油品填充量的不同，同时为了保其差别不仅仅是油品填充量的不同，同时为了保持持SBR1714的门尼粘度在适当的范围内，需要的门尼粘度在适当的范围内，需要丁苯橡胶的干胶具有更高的平均分子量，因此从丁苯橡胶的干胶具有更高的平均分子量，因此从干胶来说，干胶来说，SBR1714原胶的分子量大于原胶的分子量大于SBR1712。v虽然由于填充油量的增加，虽然由于填充油量的增加，SBR1714的物理性的物理性能低于能低于SBR1712，但仅从干胶的性能来讲，但仅从干胶的性能来讲，SBR1714干胶的物理机械性能优于干胶的物理机械性能优于SBR1712。SBR1712、SBR1714、SBR1778硫化胶的物理
38、性能项项目目SBR1712SBR1714SBR1778硬度（邵尔硬度（邵尔A）/度度585860扯断伸长率扯断伸长率/%708700530拉伸强度拉伸强度/MPa21.9220.9322.5300%定伸应力定伸应力/MPa6.56.8810.5永久变形永久变形/%151814撕裂强度撕裂强度/kNm-155.7352.4047.7磨耗磨耗(1.61km)/cm30.1250.0960.126回弹性回弹性/%404035生热生热(4.45mm，1MPa，55)温升温升/37.938.833.5变形变形/%8.99.34.7流流变试验中混中混炼胶口型膨胶口型膨胀率率(柱温，柱温，100)剪切速率剪
39、切速率/s-1SBR1712SBR1714SBR17787.39.37.312.677319.914.618.0021922.516.621.3373025.822.524.67充油胶和非充油胶性能区别充油胶和非充油胶性能区别v在橡胶制品的实际生产过程中，经常出现用等量在橡胶制品的实际生产过程中，经常出现用等量的充油胶替代非充油胶的现象，并不是以干胶重的充油胶替代非充油胶的现象，并不是以干胶重量计算来确定胶料的配合。量计算来确定胶料的配合。v充油胶并不是在干胶上进行简单的油品填充，充充油胶并不是在干胶上进行简单的油品填充，充油胶原胶具有更高的平均分子量，因此，充油胶油胶原胶具有更高的平均分子量
40、，因此，充油胶的干胶性能具有优势。的干胶性能具有优势。v从等质量份的橡胶性能考虑，适当调整配合，可从等质量份的橡胶性能考虑，适当调整配合，可以降低生产成本。以降低生产成本。SBR1778的特点的特点v在实际应用配方中，与使用在实际应用配方中，与使用SBR1502的相比，等量使的相比，等量使用用SBR1778胶料的混炼胶焦烧时间有所延长，硫化速胶料的混炼胶焦烧时间有所延长，硫化速度加快，即可以提高胶料的焦烧安全性和硫化效率，但最度加快，即可以提高胶料的焦烧安全性和硫化效率，但最低和最高转矩均有所下降，同时硫化胶的硬度、拉伸强度、低和最高转矩均有所下降，同时硫化胶的硬度、拉伸强度、撕裂强度等也有所
41、降低。撕裂强度等也有所降低。v这是由于这是由于SBR1778中含有中含有27.3%的油，等量代替的油，等量代替SBR1502后，胶料含胶率降低的缘故。后，胶料含胶率降低的缘故。v充油橡胶与非充油橡胶相比，具有加工性能好，生热低，充油橡胶与非充油橡胶相比，具有加工性能好，生热低，耐磨性好等特点，还可以降低生产成本。耐磨性好等特点，还可以降低生产成本。SBR1778与SBR1502的性能比较项目SBR1502SBR1778混炼胶硫化特性（145硫化仪）ML/Nm0.870.64MH/Nm1.951.50ts1/min0.580.85t50/min3.172.45t90/min14.589.85硫化
42、胶性能硫化时间（145）/min122035122035硬度（邵尔A）/度676767636263拉伸强度/MPa13.6014.2812.3011.9212.4611.51扯断伸长率/%742.4740.8688.0697.6714.4689.6300%定伸应力/MPa3.883.874.043.933.933.88永久变形/%343240525645撕裂强度/kNm-137.0232.34磨耗(1.61km)/cm30.6210.607屈挠/裂口级别（1.5万次）235663高苯树脂丁苯橡胶高苯树脂丁苯橡胶v根据高苯乙烯树脂在不同的基础乳聚丁苯橡胶中所占的份数不同，分别出现根据高苯乙烯树脂
43、在不同的基础乳聚丁苯橡胶中所占的份数不同，分别出现了不同牌号的产品。了不同牌号的产品。v一般可以使用高苯乙烯树脂来提高硫化橡胶的硬度。由于高苯乙烯树脂在高一般可以使用高苯乙烯树脂来提高硫化橡胶的硬度。由于高苯乙烯树脂在高温时软化，如果操作条件控制不当，会使树脂与橡胶间分散不均，而苯乙烯温时软化，如果操作条件控制不当，会使树脂与橡胶间分散不均，而苯乙烯含量为含量为50-60%的高苯树脂丁苯橡胶则具有热塑性，操作性比高苯乙烯树的高苯树脂丁苯橡胶则具有热塑性，操作性比高苯乙烯树脂好，物理性能也优于丁苯橡胶和高苯乙烯树脂用开炼机混合的并用胶，因脂好，物理性能也优于丁苯橡胶和高苯乙烯树脂用开炼机混合的并
44、用胶，因此高苯树脂丁苯橡胶具有如下优点：此高苯树脂丁苯橡胶具有如下优点：v（1）高苯树脂丁苯橡胶对天然橡胶和其它合成橡胶具有补强作用；）高苯树脂丁苯橡胶对天然橡胶和其它合成橡胶具有补强作用；v（2）与炭黑和白色填料相比，比重小可以提高橡胶的硬度；）与炭黑和白色填料相比，比重小可以提高橡胶的硬度；v（3）饱和程度高，耐老化性能好；）饱和程度高，耐老化性能好；v（4）硬度高，耐磨性好；）硬度高，耐磨性好；v（5）电绝缘性好；）电绝缘性好；v（6）本身为白色，容易着色；）本身为白色，容易着色；v（7）具有热塑性，加工工艺性能好；）具有热塑性，加工工艺性能好；高苯树脂丁苯橡胶高苯树脂丁苯橡胶v高苯树脂
45、丁苯橡胶也存在明显缺点：高苯树脂丁苯橡胶也存在明显缺点：v（1）塑性大，压缩永久变形大；）塑性大，压缩永久变形大；v（2）抗曲挠龟裂性差；）抗曲挠龟裂性差；v（3）玻璃化转变温度高，耐低温性能差；）玻璃化转变温度高，耐低温性能差；v（4）对温度的依赖性强，随着苯乙烯含量的增加，开始）对温度的依赖性强，随着苯乙烯含量的增加，开始流动温度从流动温度从70-80逐渐上升，苯乙烯含量超过逐渐上升，苯乙烯含量超过80%时，时，橡胶的开始流动温度在橡胶的开始流动温度在110以上。以上。小结小结v乳聚丁苯橡胶是通用合成橡胶中用量最大的胶种。乳聚丁苯橡胶是通用合成橡胶中用量最大的胶种。在轮胎中的应用比较广泛，
46、几乎所有规格的轮胎在轮胎中的应用比较广泛，几乎所有规格的轮胎都使用丁苯橡胶。它可用于轮胎胎面胶、胎体帘都使用丁苯橡胶。它可用于轮胎胎面胶、胎体帘布胶等部件中，根据不同规格轮胎性能要求，布胶等部件中，根据不同规格轮胎性能要求，应应用比例有所不同。用比例有所不同。v不同牌号的丁苯橡胶，性能各有特点。不同的橡不同牌号的丁苯橡胶，性能各有特点。不同的橡胶制品行业，根据使用和目的要求，各取所需。胶制品行业，根据使用和目的要求，各取所需。v在目前技术迅速发展的时代，新的牌号和品种还在目前技术迅速发展的时代，新的牌号和品种还在不断涌现，为提高产品的性价比，需要技术人在不断涌现，为提高产品的性价比，需要技术人
47、员的大力协作，不断创新。员的大力协作，不断创新。ESBR的技术进展的技术进展v乳乳聚聚丁丁苯苯橡橡胶胶的的生生产产技技术术目目前前已已达达到到相相当当先先进进的的水水平平,人人们们开开始始致致力力于于SBR的的改改性性工工作作，主主要要是是在在共共混混改改性性、化化学学改改性性、原原位位增增强强及及辐辐射射硫硫化化等四个方面。等四个方面。v共共混混改改性性主主要要是是与与其其它它物物质质共共混混达达到到特特定定性性能能的的改改善善，如如乙乙丙丙橡橡胶胶/ESBR为为基基料料的的胶胶料料，压压缩缩永永久久变变形形性性能能优优异异；用用二二元元酸酸双双脂脂作作软软化化剂剂，可可以以改改善善胶胶料料
48、的的低低温温抓抓着着性性；用用木木陶陶瓷瓷可可以以改改善善无无花花纹纹轮轮胎胎在在冰冰雪雪路路面面上上的的防滑性等。防滑性等。v化化学学改改性性主主要要是是在在主主链链大大分分子子上上采采用用化化学学基基团团，如如用用 -溴溴基基苯苯乙乙烯烯和和叔叔丁丁氧氧基基氯氯或或其其它它卤卤素素处处理理ESBR，其其硫硫化化胶胶的的强强伸伸性性能能得得到到大大幅幅度度提提高高；用用丙丙烯烯腈腈改改性性ESBR，得得到到的的丁丁苯苯腈腈橡橡胶胶，可可以以改改善善胎胎面面胶胶的的抗抗湿湿滑滑性性能等。能等。v原原位位增增强强主主要要是是在在聚聚合合过过程程中中通通过过在在各各种种细细粒粒子子或或纳纳米米材材
49、料料就就地地原原位位聚聚合成合成ESBR，可以不同程度地提高硫化胶的物理机械性能。可以不同程度地提高硫化胶的物理机械性能。v辐辐射射硫硫化化主主要要是是采采用用多多官官能能团团单单体体进进行行硫硫化化性性能能的的研研究究。从从以以上上主主要要的的研究工作看，都离不开改善研究工作看，都离不开改善ESBR的性能缺陷上。的性能缺陷上。SSBR品种牌号范围品种牌号范围vSSBR发展到现在，开发出的牌号多达几十发展到现在，开发出的牌号多达几十种，仅结构方面的变化可遍布苯乙烯含量从种，仅结构方面的变化可遍布苯乙烯含量从0到到65%，乙烯基含量从，乙烯基含量从0到到80%的范围之内，由的范围之内，由此得到的
50、玻璃化转变温度的范围也可以从此得到的玻璃化转变温度的范围也可以从-70到到+10+10。SSBR与ESBR结构单元分布 国内SSBR轮胎用牌号牌号牌号结合苯结合苯乙烯乙烯,%乙烯基乙烯基含量含量,%填充油填充油类型类型份份门尼粘度门尼粘度ML1+4100SBR1204253555SBR2305T2003253555SSBR2205T1534.T25302524芳烃油芳烃油37.554SSBR25352548芳烃油芳烃油37.554SSBR42354024芳烃油芳烃油37.554部分国外部分国外SSBR商品牌号商品牌号牌号生产厂家苯乙烯含量乙烯基含量%填充油量ML1+4100CT5582JSR公
51、司352277SL584G53560SL552243955SL574155764SL563206070HP752364337.580VSL-2034德国Bayer公司Buna牌号342037.550VSL-2034HM342037.565VSL-5025-0255050VSL-5025HM255065VSL-5025-1255037.550VSL-5021HM255037.565NS-112R瑞翁公司Nipol牌号152245NS-116R211045NS-210252056SSBR主要牌号的应用主要牌号的应用v胎面胶中的应用胎面胶中的应用v胎体胶中应用胎体胶中应用不同用途轮胎采用不同SBR胶
52、种F1204SSBR2305SSBR2205SSBR2535SSBR4235SBR1500SBR1502SBR1712ESBR1721SSBR4235ESBR1721SSBR4235用途低滚动阻力轮胎高性能轮胎普通轮胎高防滑性轮胎赛车轮胎苯乙烯含量%15-2525-3523.535-4040乙烯基含量%60-2060-2017-2635-2035-200Ctan0.260.440.200.460.5560Ctan0.110.140.150.160.18SBR/NR并用后的应力应变曲线并用后的应力应变曲线SSBR的技术进展的技术进展v溶聚丁苯橡胶的开发与任何新产品、新技术的开发一样，溶聚丁苯橡胶
53、的开发与任何新产品、新技术的开发一样，也毫无例外地具有一个不断发展、不断完善的过程，从第也毫无例外地具有一个不断发展、不断完善的过程，从第一代多结构单元变化的一代多结构单元变化的SSBR到第二代开发出性能更为全到第二代开发出性能更为全面的具有代表性品种，主要有锡偶联、端基改性、硅烷改面的具有代表性品种，主要有锡偶联、端基改性、硅烷改性以及嵌段型等性以及嵌段型等SSBR，可以提高胶料的拉伸强度，改善可以提高胶料的拉伸强度，改善加工性能。集成橡胶加工性能。集成橡胶SIBR属于第三代属于第三代SSBR范畴，是以范畴，是以苯乙烯苯乙烯-丁二烯丁二烯-异戊二烯为原料，利用分子设计、控制聚异戊二烯为原料，
54、利用分子设计、控制聚合物化学组成和微观结构的方法合成的新一代合物化学组成和微观结构的方法合成的新一代SSBR，也也是锂系橡胶的重要改性型产品。是锂系橡胶的重要改性型产品。SIBRvGoodyear公公司司SIBR的的商商品品牌牌号号为为SIBRFLEX2550，技技术术指指标标为为门门尼尼粘粘度度ML1+4100为为8080，Tg为为-30，苯苯乙乙烯烯含含量量25%，异异戊戊二二烯烯含含量量50%，丁丁二二烯烯含含量量25%，其其性性能能特特点点为为改改善善抗抗湿湿滑滑性性，对对磨磨耗耗和和滚滚动动阻阻力力影影响响很很小小，同同时时能能够够增增加加与与IR、BR和和SBR的的共共混混性性，改
55、改善善填填料料的的分分散散。最最近近北北京京合合成成橡橡胶胶联联合合研研究究所所根根据据自自己己的的合合成成工工艺艺条条件件，通通过过结结构构和和性性能能的的研研究究，确确定定出出SIBR的的技技术术指指标标为为：门门尼尼粘粘度度ML1+4100为为7878，Tg为为-35-30，苯苯乙乙烯烯含含量量25%，异异戊戊二二烯烯含含量量40%，丁丁二二烯烯含含量量35%，其其性性能能特特点点是是抗抗湿湿滑滑性性好好，滚滚动动阻阻力力低低，生生热热小小，对对磨磨耗耗的的影影响响很很小小，通通过过应应用用配配合合研研究究，可可以以达达到到比比较较理理想想的胎面用胶。的胎面用胶。ESBR与SSBR应用技
56、术特点国内市场用国内市场用SSBR SSBR 产品产品牌号结合苯乙烯，%乙烯基含量%填充油门尼粘度ML1+4100C生产者类型份SBR1204253555茂名乙烯T2000R251146高桥石化T2003251133T25302511芳烃油37.540T2535L2511芳烃油37.545-50T25352511芳烃油37.550-55T1000171146T15241711芳烃油2063T15341711芳烃油37.546SSBR市场l朗盛公司的朗盛公司的VSL5025，充环保油的VSL8973，高结合苯乙烯的VSL2438等SBR新胶种的开发和应用新胶种的开发和应用vESBR改性技术改性技
57、术改性的选择：氨类、脂基、羧酸类、硅烷类等；主要目的：增加橡胶与炭黑或白炭黑之间的结合力，减少佩恩效应。vESBR的三元共聚合的三元共聚合类似溶聚SIBR，报道较少，苯乙烯含量固定，需要关注异戊二烯所占比例及1，2-结构问题。vSSBR新牌号产品的应用新牌号产品的应用除结构变化较多外，还存在硅偶联和锡偶联类产品。vSIBR新产品新产品配合技术的影响配合技术的影响v补强技术发展补强技术发展炭黑和白炭黑对ESBR和SSBR粘弹性的影响1ESBR/炭黑， 2SSBR/炭黑，3-ESBR/白炭黑， 4SSBR/白炭黑SSBR中炭黑/白炭黑并用比（质量份）对粘弹性能的影响J80/0，K50/30，L30
58、/50，M0/80，N0/100配合技术的影响配合技术的影响v橡胶并用技术橡胶并用技术轿车子午线轮胎胎面胶的发展变化轿车子午线轮胎胎面胶的发展变化是从最初的ESBR非充油胶到充油胶的使用，从ESBR填充炭黑体系到SSBR填充碳黑体系，然后是ESBR填充白炭黑体系到SSBR填充白炭黑体系，到目前SSBR/BR优化后的并用胶填充白炭黑体系，每一步的发展都使轿车轮胎的综合性能得到进一步提高。配合技术的影响配合技术的影响v橡胶并用技术橡胶并用技术目前大多数轿车子午线轮胎的胎面胶采用SBR或SBR/BR的并用胶来满足其性能要求。SSBRSSBR的苯乙烯、乙烯基含量等结构可调，选择余地较大，满足高抗湿滑性
59、及低滚动阻力的要求。并用BR的胎面较，钕系顺丁橡胶与镍系/钴系橡胶相比，在耐磨性、生热及滞后损失方面更具有优势。NdBRNdBR的开发应用需要关注其与SSBR的并用性能方面的特点。聚聚丁二烯橡胶丁二烯橡胶v介绍介绍v镍系顺丁镍系顺丁v钕系顺丁、钛系、钴系、锂系、铁系钕系顺丁、钛系、钴系、锂系、铁系v低顺式聚丁二烯低顺式聚丁二烯v中乙烯基聚丁二烯中乙烯基聚丁二烯v高乙烯基聚丁二烯高乙烯基聚丁二烯不同催化体系不同催化体系BR的技术参数的技术参数胶种胶种Cis-1.4%1.2-%Mw10-3Mw/MnGTgTmNd-BR98.20.84443.30.96-102.1-4.2Ni-BR96.31.93
60、424.90.80-101-1.0Co-BR97.31.32982.50.85-101.2-6.8Ti-BR92.74.02832.10.95-102-22.5Li-BR42.710.72162.00.98-90.1镍系镍系BRBRv镍系镍系BR在轮胎中应用的主要部件为胎面胶和胎在轮胎中应用的主要部件为胎面胶和胎侧胶，胎面胶中需要与天然橡胶（侧胶，胎面胶中需要与天然橡胶（NR）和丁苯）和丁苯橡胶（橡胶（SBR）并用，其主要目的为了提高胶料的）并用，其主要目的为了提高胶料的耐磨性和耐沟裂性能。胎侧胶中所用耐磨性和耐沟裂性能。胎侧胶中所用BR的胶料的胶料配比一般为配比一般为4060%，其主要目的是
61、提高胎侧，其主要目的是提高胎侧胶的耐屈挠龟裂性，一般需与天然胶并用。胶的耐屈挠龟裂性，一般需与天然胶并用。随着我国公路建设日新月异，道路状况越来越好，斜交胎用量急剧下降，子午线轮胎已逐渐成为轿车的专用结构胎。由于轮胎结构设计的变化，子午胎结构导致轮胎的耐磨性大大提高，对胎面胶的性能要求也发生了变化，胎面用胶也进行了相应调整。降低滚动阻力同时仍具较好的抗湿滑性能是绿色轮胎胎面胶的发展方向，因此，轿车子午胎胎面用胶从原来的BR/SBR或BR/NR/SBR并用逐渐向减少BR并用比至全部使用溶聚丁苯橡胶的方向发展。子午线轮胎胎侧变形较大，胎侧胶主要性能指标也有所变化，要求具有优异的耐屈挠疲劳和耐裂口增
62、长，以及良好的耐磨性，胎侧胶中并用40-60份BR可使胶料能够满足性能要求。镍系镍系BRBR胎侧胶需要使用NR和BR并用胶的研究比较深入。单独使用BR的胶料，其强度较低，横向裂口增长的速度较快。单独使用NR的胶料，在20100内比使用BR或NR/BR并用具有更好的耐裂口增长性能，并且随温度升高，NR胶的强度增加，而在较低的温度下，NR/BR并用比单独使用NR则具有更好的耐裂口增长性能。综合性能进行分析，胎侧胶中使用NR和BR并用胶可以得到优异的实用性能。胎侧胶中BR/NR并用比体系已是比较成熟的技术，在胶种并用的比例上，多年来基本上没有多少改变。镍系镍系BRBR钕系钕系BRBRv与其它催化体系
63、的顺丁橡胶相比，钕系顺丁橡胶是一种分与其它催化体系的顺丁橡胶相比，钕系顺丁橡胶是一种分子链非常规整的聚合物，分子量分布宽，易得到双峰分布。子链非常规整的聚合物，分子量分布宽，易得到双峰分布。相同门尼条件下分子量高，顺式含量占相同门尼条件下分子量高，顺式含量占98%以上，具有以上，具有生胶强度高，耐疲劳性能好，生热低，较好的抗湿滑性和生胶强度高，耐疲劳性能好，生热低，较好的抗湿滑性和低滚动阻力的特点，低滚动阻力的特点，与与Ni-BR相比，无论是单用还是与相比，无论是单用还是与NR并用，均显示出低形变、高弹性、耐疲劳、耐磨耗等并用，均显示出低形变、高弹性、耐疲劳、耐磨耗等优良性能，在胎面胶和胎侧胶
64、的并用中逐渐受到关注，优良性能，在胎面胶和胎侧胶的并用中逐渐受到关注，取代传统的镍系顺丁橡胶在轮胎中使用，可以提高耐磨性取代传统的镍系顺丁橡胶在轮胎中使用，可以提高耐磨性和轮胎使用寿命。但是由于价格因素的影响，国内的钕系和轮胎使用寿命。但是由于价格因素的影响，国内的钕系顺丁橡胶应用市场未能开发出来，仅有合资或外资企业在顺丁橡胶应用市场未能开发出来，仅有合资或外资企业在少量使用。少量使用。胎侧胶中使用胎侧胶中使用Nd-BR与与Ni-BR的性能比较的性能比较胶种胶种Nd-BRNi-BR生胶门尼粘度生胶门尼粘度ML（1+4）1004445混炼胶门尼粘度混炼胶门尼粘度ML（1+4）1008070硬度硬
65、度邵邵A6565300%定伸应力定伸应力Mpa11.711.8Goodrich生热生热3339回弹性回弹性%4945DIN磨耗磨耗/mm24753孟山都疲劳孟山都疲劳/KC寿命寿命100%张力张力309158寿命寿命125%张力张力9350NdBR研究进展v与其它胶种一样钕系顺丁橡胶(NdBR)目前也在朝改性的方向发展。vNdBR有分子结构规整性高、窄分子量分布的高、中、低门尼系列产品；v还有分子量高、分子量分布宽的长支链NdBR。与普通NdBR相比，虽有相同的微观结构但宏观结构不同，生胶门尼粘度很容易达到80以上，但与NR并用后的混炼胶门尼粘度低于其生胶门尼粘度，与普通NdBR/NR混炼胶门
66、尼粘度相近；v新型高门尼NdBR在具有很好加工性能的同时，具有良好的动态抗裂口增长和优异的滞后性能，这对提高BR在轮胎中的使用比例是非常重要的。NdBR研究进展v日本JSR公司采用在聚合反应后期添加改性剂的方式，将极性基团引入到大分子链上，可使NdBR具有更好的物性，耐寒性的提高更显著。vEnichem公司的催化剂低温老化法，可分别提高聚合活性，改善NdBR的冷流性、加工性能和控制产物门尼粘度的过大波动。国产国产Nd-BRv由长春应化所和锦州石化公司开发的稀土顺丁橡由长春应化所和锦州石化公司开发的稀土顺丁橡胶也经历了较长的应用开发和市场推广过程，开胶也经历了较长的应用开发和市场推广过程，开发的
67、产品牌号为发的产品牌号为BR9100系列，主要有三种规格，系列，主要有三种规格，分别为分别为BR910041#，BR910047#和和BR910053#，已经进行了四次万吨级的工业，已经进行了四次万吨级的工业化生产，技术成熟，工艺先进，具备了生产不同化生产，技术成熟，工艺先进，具备了生产不同类型稀土橡胶的生产能力，根据市场需求，可即类型稀土橡胶的生产能力，根据市场需求，可即时为市场提供产品。时为市场提供产品。低顺式聚丁二烯橡胶低顺式聚丁二烯橡胶v低顺式聚丁二烯（低顺式聚丁二烯（LCBR）是）是80年代以来合成橡胶开年代以来合成橡胶开发的热点，发的热点，LCBR生产装置灵活性大，可以和生产装置灵
68、活性大，可以和SSBR、高乙烯基聚丁二烯（高乙烯基聚丁二烯（HVBR）、中乙烯基聚丁二烯）、中乙烯基聚丁二烯（MVBR）、苯乙烯）、苯乙烯-异戊二烯异戊二烯-丁二烯（丁二烯（SIBR）等）等性能优异的轮胎用合成橡胶品种以及性能优异的轮胎用合成橡胶品种以及SBS在同一装置在同一装置上生产，目前，世界上生产上生产，目前，世界上生产LCBR的厂家主要有德国的厂家主要有德国Bayer、美国、美国Goodyear、美国、美国BridgestoneFirestone、意大利、意大利Enichem。v近年来近年来LCBR在欧、美、日等国的生产消耗量每年的在欧、美、日等国的生产消耗量每年的增长速率在增长速率在
69、5%以上，有较高的增长速率。全世界范以上，有较高的增长速率。全世界范围内有十多个国家，近二十家公司生产围内有十多个国家，近二十家公司生产LCBR，总生，总生产能力约产能力约70万万t/a，目前，国内外轮胎厂，目前，国内外轮胎厂LCBR主要主要应用于轮胎的子口部位和胎面胶中。应用于轮胎的子口部位和胎面胶中。国产国产LCBRLCBR牌号牌号顺式含顺式含量，量，%门尼粘度门尼粘度ML1+4100C可见凝可见凝胶，胶，应用范应用范围围生产者生产者35AE38-40353树脂改树脂改性性高桥石高桥石化化55AE38-4051335RE38-40356轮胎和轮胎和橡橡胶胶制制品品50RE38-40506低
70、顺胶在轮胎子口胶中的应用低顺胶在轮胎子口胶中的应用v在轮胎行驶过程中，子口部位由于与轮辋接触需在轮胎行驶过程中，子口部位由于与轮辋接触需要优异的耐磨性能和较高硬度，子口填充胶中还要优异的耐磨性能和较高硬度，子口填充胶中还需要具有较低的滞后损失和较低的压缩永久变形，需要具有较低的滞后损失和较低的压缩永久变形，低顺式聚丁二烯橡胶和星型结构的聚丁二烯橡胶低顺式聚丁二烯橡胶和星型结构的聚丁二烯橡胶比普通顺丁橡胶更容易满足这样的性能要求。低比普通顺丁橡胶更容易满足这样的性能要求。低顺胶或星形胶结合炭黑量可高达顺胶或星形胶结合炭黑量可高达70%以上，工以上，工艺性能仍然较好，不影响挤出工艺，并且胶料具艺性
71、能仍然较好，不影响挤出工艺，并且胶料具有低的滞后损失和低的压缩永久变形以及良好的有低的滞后损失和低的压缩永久变形以及良好的耐磨性。因此低顺胶或星形胶在子口胶和填充胶耐磨性。因此低顺胶或星形胶在子口胶和填充胶中可以得到广泛的应用中可以得到广泛的应用。使用低顺式聚丁二烯橡胶的优势使用低顺式聚丁二烯橡胶的优势v不需要使用补强树脂即可达到较低的压缩永久不需要使用补强树脂即可达到较低的压缩永久变形；变形；v在低顺式在低顺式BR中即使使用较高的碳黑填充量，中即使使用较高的碳黑填充量，仍可具有较低的滞后损失和良好的加工性能；仍可具有较低的滞后损失和良好的加工性能；v不用补强树脂仍具有低的滞后损失；不用补强树
72、脂仍具有低的滞后损失；v即使使用高并用比的低顺式聚丁二烯，仍具有即使使用高并用比的低顺式聚丁二烯，仍具有优异的加工性能优异的加工性能低顺胶在轮胎胎面胶中的应用低顺胶在轮胎胎面胶中的应用v采用NR/SBR/LCBR三胶并用，有利于提高胎面胶的耐磨性和耐疲劳性，而且炭黑填充量大，混炼胶的加工性能好，况且目前天然胶的价格远高于合成橡胶的价格，使用合成橡胶也有助于降低生产成本。低顺式聚丁二烯橡胶与普通镍系顺丁橡胶的性能比较低顺式聚丁二烯橡胶与普通镍系顺丁橡胶的性能比较vLCBR LCBR 应用拓展应用拓展v用于轮胎和橡胶制品中的低顺胶，具有优异的高用于轮胎和橡胶制品中的低顺胶，具有优异的高填充性，目前
73、国内应用领域主要为全钢载重子午填充性，目前国内应用领域主要为全钢载重子午线轮胎的胎面较和耐磨胶条（子口胶）中，目前线轮胎的胎面较和耐磨胶条（子口胶）中，目前北橡院又开发了其在安全跑气保用轮胎的支撑胶北橡院又开发了其在安全跑气保用轮胎的支撑胶和要求碳黑填充量较高的轮胎部件中使用，因此和要求碳黑填充量较高的轮胎部件中使用，因此可以拓展其应用领域。可以拓展其应用领域。中乙烯基和高乙烯基聚丁二烯橡胶中乙烯基和高乙烯基聚丁二烯橡胶v目前仍处于研究开发阶段目前仍处于研究开发阶段,没有大规模生产和应用没有大规模生产和应用v性能介于顺丁和丁苯之间性能介于顺丁和丁苯之间,还具有某些特点还具有某些特点.丁基橡胶丁
74、基橡胶v丁基橡胶是以异丁烯与少量异戊二烯采用离子型聚合法生产的一种线型无凝胶的共聚物(即无支链，未硫化胶无交联)。丁基橡胶由于其本身结构的特点，透气性是烃类橡胶中最低的，丁基橡胶的化学不饱和度低，加上聚异丁烯链的不活泼性，使得丁基橡胶的耐热、耐臭氧老化性、耐氧化性能远优于其他的通用橡胶，另外，丁基橡胶有较好的耐酸、碱和耐极性溶剂，电绝缘性能比一般的合成胶好，吸水性极低。由于丁基橡胶的以上特性，在轮胎中，丁基橡胶广由于丁基橡胶的以上特性，在轮胎中，丁基橡胶广泛用于各种规格的轮胎内胎，硫化胶囊和水胎；在泛用于各种规格的轮胎内胎，硫化胶囊和水胎；在橡胶制品中，丁基橡胶的应用也很广泛。橡胶制品中，丁基
75、橡胶的应用也很广泛。 但是，由但是，由于丁基橡胶的不饱和度低，其硫化速度慢，需要在于丁基橡胶的不饱和度低，其硫化速度慢，需要在高温或长时间硫化，而且自粘性和互粘性差，与高高温或长时间硫化，而且自粘性和互粘性差，与高不饱和度橡胶的相容性差。因此人们致力于普通丁不饱和度橡胶的相容性差。因此人们致力于普通丁基橡胶的改性，陆续开发出了溴化丁基橡胶基橡胶的改性，陆续开发出了溴化丁基橡胶（BIIR）和氯化丁基橡胶（）和氯化丁基橡胶（CIIR）很好地解决了丁）很好地解决了丁基橡胶使用中存在的问题，从而扩大了丁基橡胶的基橡胶使用中存在的问题，从而扩大了丁基橡胶的应用范围应用范围 丁基橡胶丁基橡胶普通丁基橡胶普
76、通丁基橡胶v普通丁基橡胶具有透气率低、气密性好等特点，是轮胎内胎的理想胶种,在轮胎行业中主要用于丁基内胎、丁基胶囊和水胎。v丁基橡胶的不饱和度对混炼胶的硫化速度及硫化胶的物理机械性能有较大的影响，门尼粘度是影响加工性能的重要指标，主要与分子结构及分子量分布有关。丁基橡胶主要牌号和技术指标丁基橡胶主要牌号和技术指标IIR牌号牌号不饱和度，不饱和度，%门尼粘度门尼粘度生产者生产者ML1+8(100C)ML1+8(125C)ML1+12(125C)17511.750燕山石化燕山石化268*1.646-56JSR*、EXXON2691.652-62065*0.841-491651.241-49365*
77、2.043-513011.646-55POLYSAR4022.242-521000.741-49内胎使用丁基橡胶内胎使用丁基橡胶,一般宜选择中不饱和度及门尼粘一般宜选择中不饱和度及门尼粘度高（分子量大）的丁基橡胶，以满足内胎的气透度高（分子量大）的丁基橡胶，以满足内胎的气透性小、耐热和机械强度的要求。丁基橡胶可填充炭性小、耐热和机械强度的要求。丁基橡胶可填充炭黑量较大，内胎配方中一般多采用比表面积较小的黑量较大，内胎配方中一般多采用比表面积较小的粗粒子炭黑，如通用炉黑，或快压出炉黑与半补强粗粒子炭黑，如通用炉黑，或快压出炉黑与半补强炉黑并用，以提高混炼及挤出效果。不宜使用无机炉黑并用，以提高混
78、炼及挤出效果。不宜使用无机填料。加工油最好使用石蜡油，可提高胶料的低温填料。加工油最好使用石蜡油，可提高胶料的低温性能和压出性能。氧化锌、硬脂酸为活化剂。增粘性能和压出性能。氧化锌、硬脂酸为活化剂。增粘树脂可以稳定接头质量。硫化体系宜选用高温快速树脂可以稳定接头质量。硫化体系宜选用高温快速硫化的配合剂，最好是在硫化的配合剂，最好是在160下于下于10min中内达到中内达到正硫化，一般可采用硫黄正硫化，一般可采用硫黄/促进剂促进剂TMTD/促进剂促进剂M或或DM体系。体系。内胎用丁基橡胶内胎用丁基橡胶卤化丁基橡胶卤化丁基橡胶v卤化丁基橡胶是丁基橡胶在脂肪烃溶剂中进行氯卤化丁基橡胶是丁基橡胶在脂肪
79、烃溶剂中进行氯化或溴化反应的改性产品，不仅保持了丁基橡胶化或溴化反应的改性产品，不仅保持了丁基橡胶原有的优良性能，还改进了普通丁基橡胶的一些原有的优良性能，还改进了普通丁基橡胶的一些性能，如提高了硫化速度、耐热性提高、增加了性能，如提高了硫化速度、耐热性提高、增加了与其他橡胶的相容性等，特别适合制作无内胎轮与其他橡胶的相容性等，特别适合制作无内胎轮胎的内衬气密层。世界卤化丁基橡胶所占比例日胎的内衬气密层。世界卤化丁基橡胶所占比例日益上升，已占丁基橡胶总量的益上升，已占丁基橡胶总量的60%以上。以上。卤化丁基橡胶的主要牌号及技术指标卤化丁基橡胶的主要牌号及技术指标牌号卤含量wt%门尼粘度生产者M
80、L1+8(100C)ML1+8(125C)10661.2633-43JSR10681.2645-5522442.141-4522552.041-4510661.2633-43EXXON10681.2645-5522112.127-3722222.027-3722332.132-4222442.141-4522552.041-4512401.234-42POLYSAR12551.246-54X22.041-49IIR技术进展技术进展v自自IIR问世以来，经历了从问世以来，经历了从IIR到卤化到卤化IIR、星、星型支化型支化IIR、异丁烯、异丁烯对甲基苯乙烯共聚物及其对甲基苯乙烯共聚物及其卤化物等
81、发展历程。目前，世界能生产卤化物等发展历程。目前，世界能生产IIR的有的有美国、加拿大、法国、比利时、英国、日本、前美国、加拿大、法国、比利时、英国、日本、前苏联和中国等苏联和中国等10个国家，个国家，IIR(含卤化含卤化IIR)生产生产装置总数为装置总数为13套。套。2000年世界年世界IIR(含卤化含卤化IIR)总产能为总产能为84.2万万/，其中，其中Exxon公司公司约占约占60%，Bayer公司约占公司约占30%。星型支化星型支化IIRvIIR分子中聚异丁烯段惰性较高，而且具有粘弹性，从而使IIR比较难以加工。由于缠结点之间的分子量高，IIR及其卤化衍生物的生胶强度和耐蠕变性都很低，
82、因此，IIR主要借助于对门尼粘度和/或分子量的控制来获得某些加工性能，而且常常要以牺牲其它性能为代价。例如，为提高生胶强度而提高分子量会导致松弛时间延长，反之亦然。1989年，埃克森化工公司提出了一种新的IIR聚合物概念，这种新概念聚合物称之为“星型支化IIR”。它改变了IIR的分子结构，以适应对IIR加工性能的独特要求。具体方法是在聚合过程中加入支化剂，使聚合物具有范围很宽的双峰分子量分布，高分子量部分含有高度星型支化的分子，从而加宽了分子量分布，星型支化IIR具有不同的平衡粘弹性,，从而改善了加工性能，同时还提高了生胶强度，加快了应力松弛。这是由于大星型分子和分子量分布中占主体的低分子量线
83、性部分之间形成了良好的网络所致，星型支化IIR使内胎和气密层的加工工艺获得了重大改善。溴化异丁烯溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物对甲基苯乙烯共聚物(BIMS)v开发这种新型橡胶的目的是，用于取代轮胎胎侧、开发这种新型橡胶的目的是，用于取代轮胎胎侧、胎面、胎体的橡胶材料和内衬层中的某些胶料。胎面、胎体的橡胶材料和内衬层中的某些胶料。此外，还可与于密封件、隔膜片、绝缘套管、防此外，还可与于密封件、隔膜片、绝缘套管、防震固定件、耐高温胶管、胶带、粘合剂和医疗器震固定件、耐高温胶管、胶带、粘合剂和医疗器材等非轮胎橡胶制品。材等非轮胎橡胶制品。(BIMS)应用应用v用用ExxproTM橡胶做胎侧胶料无需加
84、入任何化学保护剂橡胶做胎侧胶料无需加入任何化学保护剂即可得到具有超强的抗臭氧化性，而且无论是在静态还是即可得到具有超强的抗臭氧化性，而且无论是在静态还是动态应用下都具有长效的强力性能。动态应用下都具有长效的强力性能。ExxproTM与通用与通用橡胶有很好的共硫化作用（共硫化效果比卤化丁基胶好），橡胶有很好的共硫化作用（共硫化效果比卤化丁基胶好），用于全天候型轮胎胎面提高了湿牵引性，降低了滚动阻力，用于全天候型轮胎胎面提高了湿牵引性，降低了滚动阻力，用于冬季轮胎胎面可以提高湿地和雪地抓地性能。用于冬季轮胎胎面可以提高湿地和雪地抓地性能。ExxproTM具有超强的耐热性还可以用于硫化胶囊，实具有超
85、强的耐热性还可以用于硫化胶囊，实验室条件下已证明优越的耐热性，在许多轮胎公司进行工验室条件下已证明优越的耐热性，在许多轮胎公司进行工厂试验，但由于加工困难，成功率很低，国外一些轮胎公厂试验，但由于加工困难，成功率很低，国外一些轮胎公司仍然在进行这方面的研究。司仍然在进行这方面的研究。气密层配方设计气密层配方设计v气密层配方设计国内最近研究方向气密层配方设计国内最近研究方向补强填充剂 采用N330补强 采用N660补强新型补强填充材料 N330并用金刚素（含片状石墨） IIR专用料、气密性增进剂等 功能：增加气密性、降低生产成本v采用尼龙改性树脂做气密层，提高气密性，降采用尼龙改性树脂做气密层，
86、提高气密性，降低生产成本，但加工工艺还存在问题。低生产成本，但加工工艺还存在问题。异戊二烯橡胶异戊二烯橡胶v2000年世界生产能力为年世界生产能力为140.9万万t/a，占合成橡胶世界总生产能力，占合成橡胶世界总生产能力的的11.5%，位居世界合成橡胶总产量的第三位，国内尚属空白。，位居世界合成橡胶总产量的第三位，国内尚属空白。IR结构性能与天然橡胶（结构性能与天然橡胶（NR）相似，是合成胶中性能最接近）相似，是合成胶中性能最接近NR的的胶种，在各类橡胶制品中，可以大比例代替天然橡胶。俄罗斯在轮胎胶种，在各类橡胶制品中，可以大比例代替天然橡胶。俄罗斯在轮胎中，已经把中，已经把IR用量提高到用量
87、提高到70100%。国内对高反式。国内对高反式-1，4聚异戊聚异戊二烯的研究较多，虽然它与普通天然橡胶或异戊橡胶具有完全相同的二烯的研究较多，虽然它与普通天然橡胶或异戊橡胶具有完全相同的化学组成，但分子链中的双键结构相反，因此性能上差异很大。常温化学组成，但分子链中的双键结构相反，因此性能上差异很大。常温下反式下反式-1，4聚异戊二烯是具有高硬度和高拉伸强度的结晶型聚合物，聚异戊二烯是具有高硬度和高拉伸强度的结晶型聚合物，熔点熔点60左右。国内曾进行了在轮胎胎面胶的应用试验，可以作为左右。国内曾进行了在轮胎胎面胶的应用试验，可以作为高速节能轮胎用原材料，但其不良的加工性能限制了其应用推广。高速
88、节能轮胎用原材料，但其不良的加工性能限制了其应用推广。乙丙橡胶乙丙橡胶v乙丙橡胶依分子中单体组分的不同,可分为二元和三元乙丙橡胶两种,前者为乙烯和丙烯两组分的聚合物；后者是由乙烯、丙烯和少量第三单体生成的共聚物，为了区别，把乙烯和丙烯的共聚物叫二元乙丙橡胶，加入第三单体的叫三元乙丙橡胶。由于三元乙丙橡胶的产量远高于二元乙丙橡胶，应用面也广泛得多，通常所说的乙丙橡胶一般系指三元乙丙橡胶。由于乙丙橡胶所用的原料是乙烯和丙烯，它们都是石油化学工业最基础的产品，来源丰富，价廉易得，这就使乙丙橡胶成为最廉价的合成橡胶。乙丙橡胶的应用乙丙橡胶的应用v三元乙丙橡胶EPDM是橡胶中比重最小（0.865）的品种，又有较好的耐磨性和防老化性能，能制造轮胎是最理想的，但由于胶料的粘接性及胶料与纤维（帘子布）的粘着性差，虽然近20年来一些国家的厂家宣布制成了汽车轮胎，但还并不能大量生产。即使三元乙丙橡胶的自粘性和互粘性问题解决了，也还有一个在成本上与顺丁橡胶的竞争力问题，因为虽然EPDM是合成橡胶中最价廉的品种，甚至能低于天然橡胶，但由于第三单体昂贵，尤其是乙叉降冰片烯的采用，更使得三元乙丙橡胶的成本明显上升，竞争力下降。所以这两大困难严重地阻碍三元乙丙橡胶在轮胎生产上的大量使用。
