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1、第九章合成橡胶第九章合成橡胶Synthetic Rubber学习目的与要求学习目的与要求掌握丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡掌握丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶等的生产技术、胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶等的生产技术、性能及应用性能及应用http:/ 橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通用橡胶通用橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶异戊橡胶异戊橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶丁钠橡胶丁钠橡胶特种橡胶特种橡胶丁腈橡胶丁腈橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶氯基橡胶氯基橡胶氟橡胶氟橡胶氯醚橡胶氯醚橡胶硅橡胶硅橡胶聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶聚硫橡胶聚硫橡胶丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶http:/ 对橡胶进行适当的硫化，即可以保持
2、橡胶的高弹性，又可以使橡胶具有一定的强度。同时，为了增加制品的硬度、强度、耐磨性和抗撕裂性，而在加工过程中加入惰性填料（如氧化锌、粘土、白垩、重晶石等）和增强填料（如炭黑）等。 http:/ 1、1,3-1,3-丁二烯丁二烯1，3-丁二烯的结构式为：CH2CHCHCH2 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，有特殊气味，有麻醉性，特别刺激粘膜。容易液化，易溶于有机溶剂。相对分子质量为54.09，相对密度0.6211，熔点108.9，沸点4.5。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。与空气混合形成爆炸性混合物，爆炸极限为2.16%11
3、.47%（体积）。是合成橡胶、合成树脂等的原料。 http:/ 参看第八章第二节。二、丁苯橡胶的生产原理与工艺二、丁苯橡胶的生产原理与工艺1、聚合原理、聚合原理丁二烯与苯乙烯在乳液中按自由基共聚合反应机理进行聚合反应。其反应式与产物结构式为： （xy）CH2CHCHCH2zCH2CHCH2CHCHCH2CH2CHCH2CHCHCH2http:/ 2低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺 （1）典型配方）典型配方 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0.20
4、0.16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，h7-127-10http:/ http:/ 其他组分的控制参看第七章内容。 （3）低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺
5、过程）低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程用计量泵将规定数量的相对分子质量调节剂叔十烷基硫醇与苯乙烯在管路中混合溶解，再在管路中与处理好的丁二烯混合。然后与乳化剂混合液（乳化剂、去离子水、脱氧剂等）等在管路中混合后进入冷却器，冷却至10。在与活化剂溶液（还原剂、螯合剂等）混合，从第一个釜的底部进入聚合系统，氧化剂直接从第一个釜的底部直接进入。聚合系统由812台聚合釜组成，采用串联操作方式。当聚合当到规定转化率后，在终止釜前加入终止剂终止反应。聚合反应的终点主要根据门尼粘度和单体转化率来控制，转化率是根据取样测定固体含量来计算，门尼粘度是根据产品指标要求实际取样测定来确定。虽然生产中转化率控制在60
6、%左右，但当所测定的门尼粘度达到规定指标要求，而转化率未达到要求时，也就加终止齐终止反应，以确保产物门尼合格。 http:/ 41 4247464544484951525455565950废水成品填充油防老剂废水废气废NaOH43水575853http:/ http:/ 氨气液氨聚合釜TRCA蓄集器管道http:/ 1丁苯橡胶的结构丁苯橡胶的结构典型丁苯橡胶的结构特征大分子宏观结构包括：单体比例、平均相对分子质量及分布、分子结构的线性或非线性，凝胶含量等，微观结构主要包括：丁二烯链段中顺式-1，4、反式-1，4和1，2-结构（乙烯基）的比例，苯乙烯、丁二烯单元的分布等。其中乙烯基含量对性能影响
7、较大，含量越低，丁苯橡胶的玻璃化温度越低。丁苯橡胶的玻璃化温度取决于苯乙烯均聚物的含量。苯乙烯和丁二烯可以按需要的比例从100%的丁二烯（顺式、反式的玻璃化温度都是100）到100%的聚苯乙烯（玻璃化温度为90）。玻璃化温度对硫化胶的性质起重要作用。大部分乳液聚合丁苯橡胶含苯乙烯为23.5%，这种含量的丁苯橡胶具有较好的综合物丁苯橡胶类型宏观结构微观结构支化凝胶MnHIPS，%顺式反式乙烯基低温乳液聚合丁苯橡胶高温乳液聚合丁苯橡胶中等大量少量多1000001000004-67.523.523.49.516.65546.31213.7http:/ 非充油乳液聚合丁苯橡胶的数均相对分子质量约为10
8、0000。低于该值的丁苯橡胶在贮存时易发生冷流现象；高于该值的加工困难。对于充油丁苯橡胶的相对分子质量可相对高一些。乳液聚合丁苯橡胶的相对分子质量分布比溶液聚合丁苯橡胶宽。前者的相对分子质量分散系数为46，而溶液聚合丁苯橡胶的相对分子质量分散系数为1.52.0。乳液聚合丁苯橡胶支化度较高，对加工有利。从凝胶的含量看，低温乳液聚合丁苯橡胶的凝胶含量比高温乳液聚合的丁苯橡胶的凝胶含量低。乳液聚合丁苯橡胶具有共聚物的共性单体单元无规排列，不能结晶。并且橡胶主链上的丁二烯结构大部分是反式-1，4结构，加之又有苯环，因而体积效应大，分子链柔性低，从而影响硫化胶的物理机械性能。如弹性低、生热高等。2 2丁
9、苯橡胶的性能丁苯橡胶的性能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的烃类溶剂中，而硫化胶仅能溶胀。 http:/ 3丁苯橡胶的用途丁苯橡胶的用途按国际合成橡胶生产协会（IISRP）的规定，可以用数字表示六大丁苯橡胶系列，即1000系列（高温乳聚丁苯胶）、1100系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）、1500系列（低温乳聚丁苯胶）、1600系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）、1700系列（低温乳聚充油丁苯胶）、1800系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶），其中以1500系列产品为主。绝大多数丁苯橡胶用于轮胎工业，其次是汽车零件、工业制品、电线和
10、电缆包皮、胶管和胶鞋等。 http:/ 1单体单体单体1，3-丁二烯的性质制法见上一节。其中配位聚合级丁二烯的规格如下：纯度99.6%C30.03%C50.1%丙二烯0.002%1，2-丁二烯0.001%甲基乙炔4-乙烯基环已烯-10.05%丁炔-10.0015%过氧化物0.0005%乙烯基乙炔气相中的氧0.2%羰基（以乙醛计）0.0025%硫0.0002%萃取剂0.001%NH30.0005%不挥发物0.05%阻聚剂0.01%Cl(一般不检测) 0.0005% 2 2、催化剂、催化剂 http:/ 具体催化具体催化剂体系剂体系微观结构含量，微观结构含量，%Tg 凝凝胶胶含含量量%特特性性黏黏
11、度度重均重均相对相对分子分子质量质量HI支支化化灰灰分分%冷冷流流性性辊筒加工性能辊筒加工性能顺顺式式1，4反反式式1,41，2-包包辊辊性性成成片片性性自自黏黏性性Ti系系三烷基铝三烷基铝-四碘化钛四碘化钛-碘碘-氯化钛氯化钛9433-1051-23.039窄窄少少0.17-0.2中中-大大差差可可良良Co系系一氯二烷基钼一氯二烷基钼-土化土化以化钴以化钴9811-10512.737较窄较窄较多较多0.15很小很小可可中中良良Ni系系三异丁基铝三异丁基铝-环烷酸环烷酸镍镍-三氟化硼乙醚络三氟化硼乙醚络合物合物9712-10512.738实窄实窄较少较少0.10很小很小可可可可良良Li系系丁基
12、锂丁基锂3557.57.5-9312.6-2.928-35很窄很窄很少很少0.1中中-很大很大劣劣中中差差http:/ 1）环烷酸镍）环烷酸镍 环烷酸镍的化学式为：Ni(OOCR)2，镍含量7%8%，水分0.1%。 http:/ 3）三氟化硼乙醚络合物）三氟化硼乙醚络合物三氟化硼乙醚络合物的化学式为：BF3OC2H5，含量46%，沸点124.5126。3 3溶剂溶剂可用的溶剂有苯、甲苯、甲苯-庚烷、溶剂油等。采用溶剂油（简称C6油或抽余油）时，其要求是馏程6090，碘值0.2g/100g，水值20mg/kg。溶剂不同对单体、引发剂、聚合产物等的溶解能力不同，造成聚合体系的粘度不同，对传热、搅拌
13、、回收、生产能力等均有影响。4 4其他其他终止剂乙醇。纯度95%，含水5%，恒沸点78.2，相对密度0.81。防老剂2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（简称264）。熔点6971，游离甲酚0.04%，灰分0.03%，油溶性合格。 http:/ 2顺丁橡胶生产工艺顺丁橡胶生产工艺 （1）生产工艺配方与聚合条件）生产工艺配方与聚合条件 典型生产工艺配方 丁油浓度1215g/ml镍/丁2.0105铝/丁1.0104硼/丁2.0104 铝/硼0.25醇/铝6铝/镍38防老剂/丁0.79%1.0%聚合温度首釜95，末釜100聚合压力0.45MPa转化率 85%收率95%每吨胶消耗丁二烯1.045t http
14、:/ 单体浓度单体浓度原则上看，增加单体浓度是可以提高聚合反应速度，但综合看单体浓度与聚合产物的门尼粘度、胶液浓度、胶液粘度等有直接关系，如左图所示。门尼粘度是生产控制的主要指标，一般控制在（4550）5左右。胶液浓度决定着胶液粘度，同时也影响搅拌和传热。一般生产中控制胶液粘度为10000cP左右，过度时造成搅拌和传热都有一定难度。如门尼粘度为50的普通聚丁二烯，充许的胶液浓度为14%，这时对应的胶液粘度为10000cP左右，对应的单体浓度为10%15%；门尼粘度为20时，充许单体浓度为20%左右。引发剂的陈化方式引发剂的陈化方式在引发剂各组分投入量确定的情况下，陈化方式对引发剂的活性有很大影
15、响。生产中采用过的方式主要有三元陈化（Ni、B、Al分别配制成溶液，再按一定次序加入）、双二元陈化（将Al组分分成一半，分别与Ni 、Al组分混合陈化）、稀硼单加（将Ni 、Al组分混合陈化，B组分配制成溶液后直接加入聚合釜）等方式，其中应用最多的是后一种方式。 07142010000200003000040000门尼粘度1005020胶液浓度（%）溶液粘度cPhttp:/ 溶剂 溶解性能体系黏度传热搅拌沸点 回收提高生产能力毒性来源输送苯甲苯甲苯-庚烷溶剂油0.70.50.511.15CABDCABD差差差有利不利不利不利有利80.111060-90难难难易难难难易大大较大无毒一般一般一般充
16、足难，保温难难易http:/ 2）溶液聚合生产顺丁橡胶工艺）溶液聚合生产顺丁橡胶工艺 溶液聚合生产顺丁橡胶工艺过程包括原料精制、引发剂配制、聚合、回收、凝聚、后处理等工序。其工艺流程如下图所示。聚合级丁二烯由泵经流量控制与由泵经流量控制送来的溶液油在文氏管中混合后，再经丁油预热（冷）器进行预热（冷）后，与分别由计量泵送出Ni组分、Al组分经经文氏管混合后的混合物混合，连续送入聚合釜首釜底入口。B组分由计量泵送出与稀释油在文氏管中混合后直接送入聚合釜首釜底入口。聚合釜为不锈钢制并装有双螺带式搅拌器。物料在首釜反应一定时间后，从釜顶出来进入第二釜、第三釜等连续进行聚合反应，当检测达到规定门尼粘度后
17、，进入终止釜用乙醇破坏引发剂使反应终止。从终止釜出来的胶液经过滤器进入胶液罐，回收部分未反应的单体送单体回收罐区，再经精制处理循环使用；并将胶液混配成优级品的门尼粘度，然后经胶液泵送入凝集釜用0.9MPa水蒸汽在搅拌下於热水中进行凝集。从凝集釜顶出来的http:/ 1顺丁橡胶的优点顺丁橡胶的优点 http:/ http:/ 2顺丁橡胶的缺点顺丁橡胶的缺点拉伸强度与撕裂强度较低拉伸强度与撕裂强度较低高顺式丁二烯橡胶的拉伸强度和撕裂强度均低于天然橡胶及丁苯橡胶，掺用该种橡胶的轮胎胎面，表现多不耐刺，较易刮伤。 http:/ 3顺丁橡胶的用途顺丁橡胶的用途顺丁橡胶主要用于制造轮胎中的胎面胶和胎侧胶，
18、约占80%以上；其他有自行车外胎、鞋底、输送带覆盖胶、电线绝缘胶料、胶管、体育用品（高尔夫球）、胶布、腻子、涂漆、漆布等。 http:/ 1、单体、单体异戊二烯是无色易挥发的刺激性液体，有一定的毒性，溶于一般的烃、醚、酮，但不溶于水，能与许多化合物形成二元共沸物。异戊二烯的主要物性参数如下：沸点34.067熔点145.95闪点4.8自燃点220聚合热71.13kJ/mol密度（20）0.6810g/cm3折光率（20）1.42194粘度（20）0.216cP临界温度211临界压力3.91MPa异戊二烯具有活泼的共轭双键，可以进行取代、加成、成环和聚合反应。在存放过程中，有少量氧存在下，受光或热
19、的作用，可以生成二聚体用过氧化物，因此贮存时要加入0.005%以上的叔丁基邻苯二酚或对苯二酚等阻聚剂，但在聚合 http:/ 纯度及杂质含量，%脱氢法抽提法合成法异戊二烯二聚体环戊二烯戊二烯炔烃烯烃烯烃羰基化合物过氧化合物硫乙腈970.10.00010.0080.0051.02.80.0010.00050.00050.000899.50.00030.0080.0050.599.40.0050.0050.0050.0005http:/ 2引发剂体系引发剂体系用于生产异戊橡胶的引发剂体系主要有齐格勒引发剂中的Ti系（TiCl4和AlR3）、Li系（LiC4H9）和有机酸稀土盐三元引发体系（如Ln(
20、naph)3-Al(C2H5)3-Al(C2H5)2Cl和 Nd(RCOO)3-Al(C2H5)3-Al2(C2H5)3Cl3）。后者是我国采用的，它克服了Ti系凝胶含量高，挂胶严重，非均相引发剂体系加料困难等弱点，异戊橡胶顺式-1，4-结构含量为93%94%，最高达97%。二、异戊橡胶的生产原理与工艺二、异戊橡胶的生产原理与工艺1 1、聚合原理、聚合原理属于配位聚合，其聚合机理参见第二章有关内容。2异戊橡胶生产工艺因为Ti系应用较多，所以以Ti系引发剂引发生产异戊橡胶为例进行介绍。该生产工艺过程与顺丁橡胶类似，采用连续溶液聚合流程，如下图所示。 聚异戊二烯的生产过程与顺丁橡胶的生产过程有许多
21、相同之处，如单体浓度http:/ 128101115171397654312异戊二烯异戊二烯1618192014引发剂引发剂防老剂防老剂去回收车间去回收车间溶剂溶剂包装入库包装入库水水蒸汽蒸汽http:/ http:/ http:/ 1乙烯和丙烯乙烯和丙烯乙烯和丙烯的性质参见本书第八章和第十章有关内容。要求的纯度规格很高，因为微量杂质可以严重影响聚合过程，使产物相对分子质量降低，甚至完全抑制聚合。并且有随着高效引发剂的出现，其要求越来越高。用于生产乙丙橡胶的乙烯和丙烯的纯度规格如表9-8所示，2 2第三单体第三单体加入第三单体的目的是保证乙丙橡胶的硫化。克服二元乙丙橡胶难于硫化（一般用过氧化异
22、丙苯进行硫化），因有臭味而使操作不便等不足之处。从结构上看，原则上乙丙橡胶中所加入的第三单体因具有两个双键，一个双 http:/ 1）对第三单体的原则要求）对第三单体的原则要求要有适宜的聚合性能确保第三单体在聚合过程中具有尽量高的转化率，同时在三元共聚物大分子链中有较均匀的分布。从竞聚率上讲，过高和过低都不好。过低时，将使第三单体的转化率过低，带来第三单体的回收问题，使工艺过程复杂化。过高时，又将使第三单体在聚合过程中消耗过快，而使聚合过程中前一部分生成的产物含过量的第三单体，而后一部分产物含太少的第三单体，因而影响硫化交联网络的完整性，影响硫化胶的物理机械性能。为此，对于反应快的第三单体，可
23、以采用分多釜加入，反应较慢的第三单体，要选择合适的溶剂，以利于回收。第三单体的两个双键应该具有不同的反应性能第三单体通过第一个双键进入聚合物后，第二个双键如果也参加聚合反应，就将形成交联或支化，产生凝胶而影响橡胶的性能。第三单体的加入对聚合速度和产物相对分子质量不要有影响针对现在第三单体都使三元聚合速度低于二元聚合的速度，并使其相对分子质量有所降低，为此，应选择能使产物相对分子质量过高的引发剂体系为好。 http:/ 2）决定第三单体性能的结构因素）决定第三单体性能的结构因素对于乙丙橡胶中第三单体的评价，除生产上的价格外，主要看聚合性能和硫化性能。这两个性能都是由其结构所决定的。聚合性能即进入
24、聚合物链的难易程度竞聚率常见第三单体的竞聚率如附表13所示。三元乙丙橡胶硫化时，由于硫化机理与碳氢化合物按自由基机理进行的自动氧化相似，牵涉到双键旁边的-氢原子，所以硫黄-促进剂硫化的速度与所用第三单体中的-氢原子数有关。 http:/ 3）常用的第三单体）常用的第三单体实际生产中所使用的第三单体主要有：双环戊二烯、乙叉降冰片烯、1，4-已二烯等。双环戊二烯双环戊二烯来源于煤焦油或石油裂解中的C5馏分，是常用第三单体中价格最低的。同时，它的优点在于聚合性能活泼，在共聚中基本完全进入共聚物中，缺点是硫化速度慢。它有两种空间异构体，即桥环式和挂环式（如上表所示）。 CHCH2CH2CHCH2CHC
25、HCH2 http:/ 纯乙叉降冰片烯在常温下为无色透明液体，沸点147.6，有强烈的类似双环戊二烯或其他降冰片烯的刺激臭味，毒性与双环戊二烯接近，操作环境必须通风良好，而且严禁其液体泄漏或溅到人体皮肤上。乙叉降冰片烯性质活泼，在常温下与空气接触即生成氧化物。易发生自聚反 http:/ 1，4-4-已二烯已二烯是以乙烯和丁二烯为原料，以有机配合物催化剂（如有机磷-镍-铝、三醋酸锆-三烷基铝、有机磷-钴-铝等）作用下反应而得。1，4-已二烯在常温常压下为液体，沸点72.5，密度0.7100g/cm3，折光率1.4402，具有典型非共轭二烯烃的性质。它一般有顺式和反式两种异构体，反式比顺式更易聚合
26、。顺式在共聚合过程中也将异构化为反式。3 3引发剂引发剂用于乙丙橡胶生产的引发剂体系主要是V-Al体系，该体系可以分为均相和非均相两各类型。非均相引发剂体系由烷基铝和金属钒化物所组成的配位络合引发剂，是不溶于反应介质的。其中最常用的烷基铝有Al(C2H5)3、Al(i-C4H9)3、Al(C6H13)3；常用的钒化物有VCl4、VOCl3、V(OOCCH3)3等。均相引发剂体系由至少含有一个卤原子的烷基铝与钒化物组成的配位络合 http:/ Al2(C2H5)3Cl3引发体系加入三氯醋酸乙酯活化剂，在聚合温度为25时，乙丙二元共聚，V0.1103mol/m3，引发效率可达14400g胶/g钒，
27、产量可达7g/100mL；若与双环戊二烯三元共聚，V0.2103mol/m3，引发效率可达55006000g胶/g钒， http:/ g/100mL提高到5.56 g/100mL，而钒的用量降低了80%，Al2(C2H5)3Cl3的用量降低了50%；产品中的钒含量仅为0.02%。用于钒引发体系的活化剂还有卤化物（如全氯酮、六氯环戊二烯、苯磺酰氯、三氯醋酸酯等）、磺酢酰氯化合物（如硫酰氯、苯磺酰氯等）、其他（如巴豆醛、偶氮苯、醌类等）。活化剂可以分批加入。活化剂的使用不仅增加了经济效益，还使产品中的钒含量降低，改善了产品的电性能；另外，活化剂还起到了调节产物相对分子质量的作用，达到了改善橡胶加工
28、的性能的目的。但在使用活化剂时，还需要考虑活化剂残渣在后处理和污水处理过程中的问题。4 4溶剂溶剂溶剂的选择对采用溶液聚合生产乙丙橡胶具有重要作用，一是单体的分散介质；二是引发剂、相对分子质量调节剂、活化剂等的稀释介质；三是聚合反应的传热介质。生产中可供选择的溶剂很多，一般有丁烷、戊烷、已烷、庚烷、及混合馏分石油醚、轻质汽油、环已烷、环戊烷、苯、甲苯、二甲苯、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯化碳等，它们的溶度参数和部分橡胶的溶度参数参见第五章有关内容。 http:/ http:/ 1聚合原理聚合原理以乙烯、丙烯为单体，用钒-铝配位络物为引发剂，其聚合机理属于配位离子型聚合反应。聚合时，首先是单体上双键
29、的-电子在引发剂活性中心的空位上进行络合，由于RV键变弱，以至断裂，单体分子插入RV键，如下面所示。链的增长按这个方式不断重复进行。 2、乙丙橡胶生产工艺、乙丙橡胶生产工艺乙丙橡胶的工业生产有溶液法和悬浮法两种。（1）溶液法生产乙丙橡胶工艺溶液法生产乙丙橡胶工艺流程如下图所示。 RVCHCH2CH3R VCHCH2CH3+ + - - RCHCH2V CH3http:/ 2015192123222425252525252626262626272829303133343235424445505146473940495253484341363738丙烯丙烯 乙烯乙烯第三单体第三单体水水溶剂溶剂Na
30、OH蒸汽蒸汽 水水凝聚物凝聚物溶剂溶剂引发剂引发剂AN2N2N2B剂剂引发剂引发剂助引发助引发防老剂防老剂N2未反应单未反应单体去反应器体去反应器填充油填充油蒸蒸汽汽水水高沸点物高沸点物溶剂循环至贮罐溶剂循环至贮罐水水废引发剂废引发剂成品成品EPR蒸汽蒸汽http:/ http:/ 1234657810911131821191712141620222315矾化物矾化物烷基铝烷基铝乙烯乙烯丙烯丙烯乙叉降乙叉降冰片烯冰片烯N2水水热水热水盐水盐水脱水和分离脱水和分离脱水分离脱水分离干燥包装干燥包装蒸汽蒸汽污水污水热热水水http:/ http:/ 1乙丙橡胶的结构乙丙橡胶的结构乙丙橡胶是一种无定型
31、的非结晶橡胶，其分子主链上乙烯与丙烯单体单元呈无规排列，失去了聚乙烯或聚丙烯结构的规整性，成为具有弹性的橡胶。三元乙丙橡胶虽然引人了二烯烃类作第三单体，但由于二烯烃位于侧链上，主链与二元乙丙橡胶一样，是不含双键的完全饱和的直链型结构，故三元乙丙橡胶不但保持了二元乙丙橡胶的各种优良特性，又实现了用硫黄硫化的目的。乙丙橡胶内聚能低；宠庞大侧基阻碍分子链运动，因而能在较宽的温度范围内保持分子链的柔性和弹性。乙丙橡胶的组成、化学结构及其单体单元的排列方式等决定了乙丙橡胶具有许多特有的性质。乙丙橡胶的化学结构为： （CH2CH2）（CH2CH） CH3xyn双元乙丙橡胶（EPM）http:/ CH3xy
32、nz亚乙基降冰片三元乙丙橡胶（ENB-EPDM）（CH2CH2）（CH2CH）（CHCH） CH3xynzCHCH3（CH2CH2）（CH2CH）（CH2CH） CH3xynzCH2CHCHCH31,4-已二烯三元乙丙橡胶（1,4-HD-EPDM）http:/ http:/ 2乙丙橡胶的性能乙丙橡胶的性能乙丙橡胶基本上是一种饱和橡胶，主链是由化学稳定的饱和烃组成，只是在侧链中含有不饱和双键，分子内无极性取代基，分子间内聚能低，分子链在宽的温度范围内保持柔顺性，因而使其具有独特的性能。具体性能参数见附表12。（1 1）耐老化性能）耐老化性能乙丙橡胶具有极高的化学稳定性，在通用橡胶中，其耐老化性能
33、是最好的。 http:/ http:/ 2）耐化学药品性）耐化学药品性乙丙橡胶耐化学药品性能的好环主要决定于其分子结构，如不饱和度、极性、硫化胶交联结构和填充剂的种类及用量，由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因此对各种极性化学药品如醇、酸乙酸、盐酸等、强碱氢氧化钠、氧化剂H2O2、HClO、过溴酸钠，洗涤剂、动植物油、酮和某些酯类均有较大的抗耐性，长时间接触后性能变化不大，因此乙丙橡胶可以作这些化学药品容器的内衬材料，但乙丙橡胶在脂肪族和芳香族溶剂，如汽油、苯、二甲苯等溶剂和矿物泊中的稳定性较差，在浓酸长期作用后，其硫化胶物理机械性能下降。（3 3）电绝缘性）电绝缘性乙丙橡胶具有非常好的电绝缘
34、性能和耐电晕性，其电性能接近于或优于丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。乙丙橡胶的体积电阻和丁基橡胶相当，一般在10151016cm范围内，击穿电压和介电常数也较高、特别适于制造电气绝缘制品。由于乙丙橡胶吸水性小，浸水后电气性能变化也很小，适于制作http:/ 乙丙橡胶具有较高的弹性，在通用橡胶中其弹性仅次于天然橡胶和顺丁橡胶。由于乙丙橡胶与塑料相容性较好，可作为改善塑料耐冲击性能的优良改性剂。乙丙橡胶具有好的低温性能，在低温下仍保持较好的弹性和较小的压缩变形，其最低极限使用温度可达-50或更低。一般乙丙橡胶是非结晶的。其玻璃化温度与丙烯含量有关，具有最佳低温性能的乙丙橡胶其丙烯含量为
35、4050%（质量）。（5 5）低密度和高填充特性）低密度和高填充特性乙丙橡胶的密度是所有橡胶中最低的，约为0.8600.870g/cm3，即同体积的乙丙橡胶制品的质量比其它橡胶制品的质量轻，加之乙丙橡胶可以大量填充油和填充剂可高达200份，因而可以降低乙丙橡胶制品的成本，弥补了乙丙橡胶生胶价格比一般通用橡胶稍高的不足，选用高门尼粘度的乙丙橡胶，经高填充后，降低了成本，且对物理机械性能亦影响不大。（6 6）耐热水和耐水蒸汽性）耐热水和耐水蒸汽性乙丙橡胶具有较好的耐蒸汽性能，甚至优于其耐热性能。其耐高压蒸汽性能优于丁基橡胶和一般橡胶。 http:/ http:/ http:/ http:/ htt
36、p:/ 氯丁橡胶主要采用乳液聚合法生产，其聚合机理属于自由基聚合。2 2氯丁橡胶生产工艺氯丁橡胶生产工艺氯丁橡胶生产工艺配方如下（质量）：氯丁二烯100份松香皂（或烷基磺酸钠盐）35份调节剂（硫或硫醇）0.50.7份氢氧化钠0.60.8份軟化水150份引发剂（过硫酸钾）0.21.0份分散剂0.70.9份操作条件：聚合温度4042，聚合时间22.5h，聚合转化率89%90%，胶乳相对密度1.068。工艺过程包括配制、聚合、终止、凝聚与干燥等。 http:/ 2CH2CCHCH2SSCNClSCH3CH3（断链后聚氯丁二烯橡胶分子）氯丁橡胶通用型专用型乳胶型硫磺调节型非硫磺调节型黏接型其他特殊用途
37、型通用乳胶型特种乳胶型http:/ 1氯丁橡胶的结构氯丁橡胶的结构氯丁橡胶的分子结构可以是线型、环型、支链型、高度网状或体型，其中比较重要的是第一种和第三种结构。从微观上看，氯丁橡胶的分子大部分是反式-1,4加成结构，也含有少量1,2或3,4加成结构。这种结构变化与聚合温度有直接关系，如下表所示。氯丁橡胶分子结构组成与聚合温度的关系 聚合温度 1,4加成，%1,2加成%3,4加成%合计%顺式反式小计401010401005791013948486.8171999396.81840.91.11.62.40.31.01.02.499.9959989http:/ http:/ 3氯丁橡胶的用途氯丁橡胶的用途由于氯丁橡胶具有优异的耐热性、耐候性、耐油性、耐燃性，所以广泛用于制造胶管、胶带、电线包皮、电缆护套、印刷胶辊、胶板、衬垫及各种垫圈、胶粘剂等制品。同时可以与其它橡胶混合使用。 http:/
