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氯丁橡胶9 \7 ?5 K9 R3 r
) h x& b! v4 P! j; C4 |
氯丁橡胶,简称CR,是由氯丁二烯聚合而成的一种高分子弹性体,其分子量随品种不同而异,一般在2万~100万之间,氯丁橡胶作为一种通用型特种橡胶,除具有一般橡胶的良好特性外,还具有耐候、耐燃、耐油、耐化学腐蚀等优异性能,因此在各种合成橡胶中占有特殊的地位。7 H' F% s6 Y" r
我公司生产所用的氯丁橡胶为重庆长寿化工股份有限公司生产的硫磺调节型低粘度氯丁橡胶,商品牌号为CR1211,其门尼粘度为20-40之间。
) Z) E) t) w$ G8 B第一节 概述
) K% D3 R; W8 E% |- c一、 发展简史
2 J: n4 G, c; z$ j! `( d: s1、 31年美国Du Port公司开始生产。
3 P1 N- w' s1 F" L0 t `& d2、 最早的生产方法是采用本体聚合法,但制得的氯丁橡胶性能不好。) C! I7 ^* k- N1 h! h
3、 氯丁橡胶的乳液聚合法是现在使用较为普通的一种氯丁橡胶的生产方法,其中G型氯丁橡胶的聚合温度为40度左右,而W型的聚合温度约在10度以下。9 _1 u7 B4 Z; k$ I
二、 聚合工艺& t9 {7 I( L- ~, v. @
1、氯丁二烯是无色、挥发性较大、极易聚合的化合物,沸点59.4度,相对密度为0.9583。氯丁二烯经乳液聚合制得氯丁橡胶。现将氯丁橡胶的聚合配方和操作条件举例如下:
5 S; v- S1 d7 z5 o$ D配方
; \( M$ d2 u$ u/ Y7 ~6 p" y7 o0 h组分名称 重量份 组分名称 重量份
) \, W3 g" m! }氯丁二烯 100 分散剂 - V% b* j6 i5 m7 H& |3 M/ n' M
松香 3-5 二萘间亚甲基硫酸钠 0.7-0.9% j. h+ }: @" B5 Y: j' H G
硫磺 0.5-0.7 过硫酸钾 0.2-1.0" c) u6 G* r) Z/ ^% [/ ^
氢氧化钠 0.6-0.8 软水 150
! l' |( G. Z+ T+ S2、操作条件
5 ^1 z9 S- n8 @. q6 l9 P7 \: ]聚合温度40-42度,聚合时间2-2.5小时,聚合物转化率89-90%,胶乳相对密度1.008。* ? r# {: U. z$ }/ ~) ^
3、一般配合工艺过程如下:
3 f1 l4 w. i1 ^$ @9 S WA、 配制:精制氯丁二烯经干燥、冷却后,计量送入油相配制槽,按配方加入硫磺,待溶解后再加入松香,配制成油相。用软水、氢氧化钠、分散剂配制水相。同时配制引发剂过硫酸钾溶液及终止剂溶液。
9 N! B7 w2 C. u$ xB、 聚合:将水相和油相在乳化槽中混合乳化后,送入聚合釜,加引发剂溶液,于40度左右进行聚合。聚合时间2-2.5小时,当胶乳相对密度达到1.068时(转化率相当于89%),停止聚合。
7 G2 H# ]3 {8 N$ S' a5 h! j yC、 断链与终止:在胶乳中加入终止剂(含二硫化四甲基秋兰姆和防老剂D)终止聚合反应。然后将胶乳放到断链槽中,在碱性介质中断链,终点通过塑性控制(卡列尔塑性0.5-0.70。在终止及断链过程中,聚合物与二硫化四甲基秋兰姆作用,使分子链断裂。
/ o' V! ?' g5 \! ~4 ^D、 凝聚与干燥:断链后的胶乳送入凝聚槽,与氯化钠、氯化钙组成的凝聚剂作用,使橡胶呈小颗粒析出。然后再经洗涤、挤压脱水、扑粉、剪切后包装为成品。7 g0 @) @, q9 c: `( n3 j/ i
0 A% m" Q* V+ z+ D" P' `8 `第二节 品种、结构与性能
/ J6 D9 u; H( J8 ]* _, j一、氯丁橡胶按其性能和用途可分类如下:. ^6 o* E6 g9 F8 g, |& T8 ~
通用型:G 硫磺调节型 W 非硫横调节型& B* l! @& ]) U6 z- {
专用型:粘接型、其它特殊用途型
3 o7 ~. q) Y' K" |0 t: Y& j氯丁胶乳:通用胶乳、专用胶乳/ ?5 U& v! l, A9 x9 f" A
另外也有将氯丁橡胶按特性分类,分为A、B、C、D、E、F六个类别,其中A类是氯丁橡胶的通用型,结晶性中等;B类的结晶性介于A类和C类之间,C类的结果性最低,但耐寒性良好;D类是含有凝胶的氯丁橡胶,压出性良好;E类是硫磺调节型的橡胶:F类的结晶性最高,因粘合性良好,故被用作胶粘剂。7 s' X( o: j' B
(一)、通用型CR3 R4 t7 X9 c5 w5 O& I7 x
1、G型:用秋兰姆作为稳定剂的硫磺调节型;不含这此化合物的则为W型,即非硫磺调节型,G型硫化时必须使用金属氧化物即氧化锌和氧化镁,而W型硫化时不仅要使用以上两种金属氧化物,而且还要使用促进剂。, d/ [( a ?6 d9 \0 A
G型属于通用型的橡胶,供一般橡胶制品使用,其基本型为GN型,该胶稳定性较差,加工性类似天然胶,是最早生产的一处品种。当前最常用的为GNA型,它是为改进前者的稳定性而制得的,是在前者聚合后的胶乳中加入防老剂而制成,稳定性较好,但有污染性,其它性能与GN相同。GNA型氯丁橡胶相当于国产的CR1212型。
5 C) _* ~- n) O( h% T) \G型的橡胶由于主链上含有多硫键。由于S—S键的键能远低于C—C键或C—S键的键能,在一定条件下(如热、氧、光)的作用)容易断裂,生成新的活性基团,导致发生交联,生成不同结构的聚合物,所以其贮存稳定性较差。同时也正是由于存在多硫链,在塑炼时才使其分子在多硫键处断裂,形成硫氢化合物,使分子量降低,故其塑炼效果与天然胶近似。
) q- w7 }/ p2 L ]' u4 d; v2、氯丁橡胶的牌号表示方法 v9 g( m/ Q1 v) f+ a
CR表示氯丁橡胶,SCR表示氯苯橡胶# m$ M, n/ u$ W4 z u- m! k
氯丁橡胶的牌号表示方法为CR+****四位数字表示,其中:9 k" Y- B+ K6 N) }
第一位数字:1——硫磺调节型;2——非硫磺调节型;3——混合调节
2 r5 o- ~! P8 Z3 I第二位数字表示结晶速度:0——无 1——微 2——低 3——中 4——高
/ | u& b% p$ k第三位数字表示分散剂和污染程度:1——石油磺酸钠(污) 2——石油磺酸钠(非污) 3——二萘基甲烷黄酸钠(污) 4——二萘基甲烷黄酸钠(非污) 6——中温聚合 8——接枝专用。" u- x! S9 E- z* L+ A8 {6 `+ k
第四位数字表示粘度:按粘度由低到高分档,分别用1,2,3表示。# ?6 d: q5 K+ c# V
2、W型 非硫磺调节型氯丁橡胶采用硫醇(或调节丁)作调节剂,由乳液法聚合制得。由于分子中不含有硫磺,不会形成因硫键断裂而生成的活性基团,所以橡胶的贮存稳定性好。该橡胶与G型相比,特点是加工性好,加工过程不易焦烧、不易粘辊,操作条件容易掌握,制得的硫化胶有良好的耐热和较低的压缩变形。但硫化速度快,结晶性大。
4 `2 K; f4 p" e h2 q2 x: [0 l& y6 h该橡胶的基本型为W型,相当于国产氯丁橡胶的CR2322型转载请注明出自六西格玛品质论坛 http://bbs.6sq.net/,本贴地址:http://bbs.6sq.net/viewthread.php?tid=55695 |
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