氯丁橡胶

wo138145

简称
, D* [" L) P4 n4 ^2 {5 lCR
! Y! N, E0 F# a- e。由
6 r3 K+ R- z- l; y% S2
－氯－
: V  A' i0 k9 E/ M. f9 H1
，
, a6 s' Q; z- n+ _" W4 u3-
丁二烯（即
( {1 X6 H( N$ @6 `5 a/ u氯丁二烯
: I( q  b/ y( W/ u）聚合制得的
, n, R. l3 s9 [9 ^& N# ~2 k合
! o4 h# k. r) ^" a( a成橡胶
! Q  ]: h( v4 q6 _" ~，具有良好的综合性能。未加
" X" b+ u7 ?% E$ n( G: ^4 g; Y! t炭黑
补强的硫化橡胶强度可达
7 o3 h5 a+ w; V* G28MPa,
3 z$ F' V' v1 e, q' Z相对伸长率约为
. }: c% {1 N) J  a3 O800
％
,
9 x  i( H1 N1 X0 c' O7 [! I1 ]具有耐油、
耐燃、
耐氧化和耐臭氧等特性。
& K3 m9 u( \; Q6 q6 m! R8 A& S7 t但其相对密度较大
(1.23
～
0 i9 R5 s6 h8 k1.25)
，
; s0 y* c$ d: U2 a! n- s& n常温下
5 s" k- N5 C" N& k2 I( x易结晶变硬
,
贮存性不好
,
6 J! |( ?6 Z; J4 s耐寒性也差。主要用以制作多种耐油胶管、运输皮带、密封材料、
传动带
(
特别是三角带
$ }3 k/ H: M. f* G+ u7 Y)
、
; _/ h0 y; Y" `% b2 r0 k海底电缆的包皮、
( A+ m4 B; I/ c9 e4 }造纸和纺织机械的胶辊等。
此外，
" j; t- {( F$ V4 X& s# C  u它还是一种优
" u$ L# K' o4 O+ I6 {* y( W良的
5 g! @" Y; W; B4 v1 [5 l5 `6 ~胶粘剂
4 q3 O8 X$ `' X2 _- J4 p，
2 R; S* P) @) C2 g) K& Z! {8 c具有胶液粘度小、
/ k3 G' f2 |' A1 k3 D易渗透、
1 G1 r* B0 U0 `4 V: r3 {耐老化和粘接力强等优点。
  \, q# y( p) a# a氯丁橡胶由美国
杜邦公
  p* }5 H& A6 x司
4 s5 ^. N# i8 N于
/ N/ y2 ~4 X% H% @! V- D% \1931
9 e' G, f1 D" r# @* F/ E) Q年首先实现工业化生产。
1 b* W7 F  ]9 X+ B) _80
年代初，世界年生产能力超过
500kt
. f  I: m- C. ]$ E: b/ [$ G。
5 C* m( ^7 c& e9 |   
, U0 h( T* O4 d7 g# M
$ r* \3 G- x4 X9 F5 A8 F& z
) v/ D, H0 s9 W: N3 P9 a氯丁橡胶均以
1 A& `2 X' B  w) r* Y乳液聚合
法生产，生产工艺流程多为单釜间歇聚合。聚合温度多控制在
/ n; ~4 ]- R7 t( i5 f0 W. m40
7 B( N/ ^' {' o～
60
" V, Z% H) h7 m5 `  ]& F7 z℃，转化率则在
+ f: a1 y) j& f2 s90
％左右。聚合温度、最终转化率过高或聚合过程中进入空气（氧
气）
均会导致产品质量下降。
% j' D5 M# j* i/ X生产中用硫磺－秋兰姆
（四烷基甲氨基硫羰二硫化物）
& A% ]+ @3 |' i7 g2 G0 Z; J体系调
$ @- I) B  y' @7 y/ {+ A* e节分子量。
硫磺－秋兰姆体系的主要缺点在于硫键不够稳定，
这是影响贮存性的重要原因之
  m# R7 _& l. w一。
若用硫醇调节分子量，
则可改善此种性能。
氯丁橡胶与一般合成橡胶不同，
  `- x7 G+ P, h8 S- d它不用硫磺
! f' U( C+ V4 J/ J硫化
8 |5 I! ^& I" L3 ^0 G. I) w，而是用氧化锌、氧化镁等硫化。
   
氯丁橡胶的品种和牌号较多，
+ e4 H. Z, J8 `5 a4 N是合成橡胶中牌号最多的一个胶种。
* g, W4 A- K2 |3 J氯丁橡胶的品种和牌号可
8 c8 }5 {& T  A0 g6 h1 s% D  n按如下几种情况划分：
" @. h% {* j& B# V4 J" V
   
①按分子量调节方式分为硫黄调节型、非硫黄调节型、混合调节型。

6 B5 s& V2 F( g% x   
& M  t# h& H+ V: b  k②按结晶速度和程度大小分为快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
) e' b" F" q- n; h
   
③按结晶速度和程度大小分为快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
2 T( n9 X7 D, w; f( i7 `
④按门尼粘度高低分为高门尼型、中门尼型和低门尼型。
" f5 d  f% b3 N# t' `
+ C- u/ A6 R2 d2 `: S8 i. Y⑤按所用防老剂种类分为污染型和非污染型。
# y+ Y$ t! l" w8 ]9 G9 B" o7 D
& H. C6 u% l; |, f   
5 Y+ c8 }+ Y* m( ]5 I  
美国杜邦
- ~5 p( Y( ]8 E$ X* g/ D3 i# w5 s(DuPont)
, L+ o& l6 R/ @' Z9 I公司
; C8 Q1 j) _3 u7 |1 t" t0 JNeoprene
5 O3 }( {8 N6 }: z* J  U9 d7 T6 K系列氯丁橡胶；日本电气化学公司
Denka
# d9 z% }% E0 |* ^' G' h( O6 u系列氯丁橡胶
的；德国拜耳
6 c% f' Y7 I  w3 o7 _! v# x(Bayer)
公司
Bay pren
  M6 |: d: e. E系列氯丁橡胶；法国迪斯狄吉尔
, g" \( k: h6 S5 [(Distugil)
/ h8 Z  b4 m7 z公司
/ \1 Q( Q$ h1 D- R) R- V4 T% N& dButaehlor
系列氯丁橡胶；
9 i- ?, V; t* f0 ^0 V  L. i+ n; @俄罗斯
Nairit
系列氯丁橡胶；
+ C! F$ z) }! ~/ s日本东洋曹达
(Soda)
9 a1 U' M+ Y& _/ H公司
: ^/ T  {7 _  ^1 C6 z* e+ d2 rSkyprene
系列氯丁橡胶；美国
$ F& x# a' U  o& V7 BPetro-Tex
化学公司
/ Q; V/ r) _' q( JNeoprere
系列氯丁橡胶
8 ~  c' Q: e4 e! c4 n  
+ d5 n, Y' V- [& M6 k' z$ F      
3 R$ `( m% S; \; F- _4 |氯丁橡胶在压敏胶制备中单独使用得不多，一般是与天然橡胶配合使用。
: m; N9 I* l- C4 s
   
" r7 ~3 H3 T' o4 g   
氯丁橡胶宜贮存于阴凉、通风、干燥的库房内，切勿重压，以防结团。贮存期
3 a% Y; a% p3 b. r) B5 B1
年。

   
1 |9 E9 D$ Q) F5 m4 ]我国有三套氯丁橡胶生产装置，总能力
5
万
t
／
$ q; b% h/ Q9 `8 \: a' P. C3 ~a
  M8 B7 ~2 A3 p6 b) \* @2 E7 m以上。这三套装置分别位于四川省长寿化
工厂、山西省化工厂和青岛化工厂。

4 }2 h" |2 F% `0 F$ X  
* L7 W/ g5 ?0 K6 ~) V3 L' m氯丁橡胶的基本性能是什么？其主要用途是什么？
2 P; O/ a* G: o6 _  
, D# x4 B( a6 A2 F- u% g   
7 i* O% H0 W* X! y2 O3 T4 w6 g氯丁橡胶（
CR)
+ K* g- v- v. O$ N! F. n. h1 O" S是以
, p7 u2 ~+ R. {/ y9 s& z  C- Q2-
氯
3 `8 V0 X6 c+ D-1
) p/ O( u" P- g$ f! B+ B8 S，
) B" P2 M9 b$ M/ J& X8 A3-
丁二烯为单体，经乳液聚合而制得的一种均
聚物弹性体。氯丁橡胶的种类按其性能和用途可分为：
# U( G/ o. K5 n; L6 F4 y' W4 r  c; v   
     (1)
硫磺调节型（
: K" N# @2 S. F: v* N: XG
, _2 A$ G. m. V, O) C  g) k/ r% {8 c型）
- U; K3 p- h- w# B* N! y- ?  
该型橡胶是以硫磺作为其相对分子质量的调节
剂，
1 S9 o& @9 A2 A+ h秋兰姆作为稳定剂。
/ z. D8 \4 T, a# h4 c6 l. V由于结构比较规整，
可供一般橡胶制品使用，
属于通用
8 K1 m5 B5 s) H: Z- c3 H8 E型。
3 y* g9 H& k6 _& f  h   
3 M' }) B: v1 l+ o% l3 [2 }# }     (2)
非硫磺调节型（
# W7 B9 a& a7 P0 M0 V. r0 g  JW
型）
7 \. w4 _/ j4 z, e3 P# J3 i* D  
该型橡胶在聚合时，用十二碳硫醇作相对分
子质量的调节剂，
# r) W! p, @9 M9 T& s  S故又称为硫醇调节型氯丁橡胶。
由于其分子主链中不含多硫链，
所以储存稳定性较好。
  v9 B8 ^$ u8 g$ @' U8 G6 l* K与
$ s: B8 z+ U) [8 f$ V0
型相比，
其优点是在加工过程中不易焦烧、
3 w7 E9 e8 a" e; p6 T1 d# Q3 P不易粘辊，
操作工艺性好，
! s4 w* F. Y8 @/ r4 R硫化胶具有良好的耐热性和较低的压缩变形。
  U* a3 \6 Z( T2 E1 d但该型橡胶的结晶
* D- E0 g5 ]% c& i9 t$ Z  S性较大，成形时自粘性差，硫化速度较慢。
  
6 u! ~) C# H) a! I; C     (3)
/ T8 }, f4 l) Y4 @粘接型
, q# F( s2 }9 E' k4 S  
" L7 C: i6 J) C' F# Z( i该型橡胶广泛地用作胶粘剂。
   
     (4)
其他特殊用途型
  
这一类型是指专门用于耐油、耐寒或其他特殊用途
的氯丁橡胶
(
% {  U) Z7 H6 s5 F如氯苯橡胶、氯丙橡胶等）。
   
' \8 A  }  E3 ~; m  K   
9 Q: \  y( e' a# d8 J1 {氯丁橡胶具有良好的综合物理、
力学性能，
同时还具有耐热、
1 i0 \/ Z* q( B* M, T5 J. b耐臭氧、
耐天
候老化、耐燃、耐油以及粘合性好等特点，所以，在业内被称为多功能橡胶。
+ f- W5 r! j6 L2 s3 X1 y9 `" @# x  
   
氯丁橡胶的结晶性较强，
自补强性能好，
) V7 L( j3 R3 g. e/ \/ H3 c分子间作用力大，
在外力作用下分
8 K1 |* A1 j% b( R" I" C$ @! Z! l8 X6 e子间不易产生滑脱。
因此，
: a4 k3 N! j3 G# G该橡胶有与天然橡胶相接近的物理、
- I: w- M+ _& i* \& \' a! g力学性能，
* z  r2 d1 o% {  o9 {1 G其纯
胶硫化后的拉伸强度、
扯断伸长率甚至还高于天然橡胶，
用炭黑补强的氯丁硫化
) g# w: i, W9 m胶，其拉伸强度、扯断伸长率则接近于天然橡胶。其他方面的性能，如回弹性、
3 {- y2 v9 S9 r( f- u抗撕裂性氯丁橡胶仅次于天然橡胶而优于一般合成橡胶，
7 e: j; l  c# B2 c: g! g其耐磨性也接近于天然
橡胶。
   
   
在耐热、耐臭氧、耐天候老化性能方面，其耐热性与丁腈橡胶相当，可在
/ Q8 E2 a! q& `# @0 S% H150
7 y6 M8 I( l5 [* l0 a℃下短期使用，在
2 D0 v  X7 n* L90~110
℃范围内的使用时间可达
1 [* h( Y- d' z$ R9 N5 R/ p4
2 v2 o: R2 s; v+ f个月之久；耐臭氧、耐
0 O) h/ e0 D! q. d% s& a! {' p天候老化性仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶，
远优于其他通用橡胶；
" U: N. S1 ~- x" d耐化学腐蚀性及
耐水性优于天然橡胶和丁苯橡胶
8 G7 u/ d( {; r& W" N(
但对氧化性强的物质，其抗耐性差）。
  
4 C# u5 u- R, m# k7 `. ?9 o7 v   
  w$ \- `& N1 x; V# T2 c氯丁橡胶的耐油性、
$ Q1 L0 E7 u$ g耐非极性溶剂性均良好，
$ x+ Y# L; {3 K7 d7 B' M仅次于丁腈橡胶而优于其他通
. E7 e" i) W# u; I' u3 O4 \用橡胶。除芳香烯类和卤代烯类油外，氯丁橡胶在其他非极性溶剂中都很稳定，
其硫化胶仅有微小的溶胀。
) j  m, j# M* T6 x此外，
该橡胶的气密性也很好，
仅次于丁基橡胶，
比
天然橡胶的气密性大
0 n. U) q6 V+ p9 A! Y5~6
4 L8 L; V: i6 a5 X倍。
   
1 P4 N) A1 D9 Y) J$ a/ R+ G   
" e2 @; B# O5 u. I9 p6 m氯丁橡胶在燃烧时能够释放出起阻燃作用的氯化氢，
因此，
& w9 T/ @4 ~0 B) M6 i虽然遇火可以燃
+ s- C& t. N1 w7 ?. @, }. U烧，一旦切断火源则立即自行熄灭。该橡胶的耐延燃性在通用橡胶中是最好的。
0 I; P% C! T" @6 W" r由于氯丁橡胶具有良好的粘接性能，
% w6 X. m6 c5 G所以被广泛地用作胶粘剂。
氯丁橡胶系胶粘
3 g$ x6 s* ~+ Y: N/ k$ Y剂占合成橡胶类胶粘剂的
80%
* ?0 ]& z$ y0 s0 K% E7 ]# D左右，
其特点是粘接强度高、
应用范围广、
- g; F% ~1 _9 U' ?- h  I耐老化、
耐化学腐蚀、耐油、具有弹性且使用方便
. ~: V; X/ {) }" C(
& l% ]7 D% c4 K# S+ h* G$ p3 R6 [6 |6 u一般不需进行硫化）。
   
   
6 e0 P- H% [3 {6 P9 \- u7 q8 o氯丁橡胶的缺点有：耐寒性差（低温使用范围一般不低于
) L2 a+ ?. ~# H/ J! n5 `- S-281)
、电绝缘性
% w! K  R; f. [; _. b4 n& H" [1 B差、
( P4 ]& A5 z- I" D在加工时对工艺温度敏感
. p% F: a9 S6 O3 ?% b6 ~9 [7 O（当塑、
1 W; C# f' i7 F' s# X+ A; m混炼温度超过弹性态温度时会产生粘辊现
象，给操作带来困难）。由于其结晶倾向性大，胶料经长期放置后会逐渐硬化，
( U- O8 i9 E/ D/ M致使粘着性下降、给成形加工造成困难（
W
型氯丁橡胶尤甚）。氯丁橡胶的储存
4 Y  l, S1 E5 d( Z2 F稳定性较差，
会出现塑性下降、
硬度增大、
5 A  M! y7 W2 l4 Q焦烧时间缩短、
硫化速度加快等现象，
; {! y* I& I: e( z* `- W6 ]即在加工工艺中表现为胶料的流动性下降、
1 t$ P# C/ |* \9 `8 N9 c) L粘合性趋劣、
) A/ R/ U& \. ]4 b5 _( v- f压出胶坯及半成品表面
2 [' |/ C: v' i* r) h粗糙、
" t$ F$ L3 w' s+ {6 O+ J易于焦燃，
2 m+ l/ h' z1 P严重时会导致胶料报废。
  L' D1 o9 ?7 L4 F* c" D9 X氯丁橡胶的储存稳定性因其品种的不
同而差别很大，
) H% q  G3 s7 L6 g& [0
型氯丁橡胶在
+ X" g" y! e/ z0 p30
℃条件下，
储存时间不超过
10
个月，
6 e' J7 v; {; Z) w  ?  S+ U
但双型
的储存时间则可达
# I1 l( M& L7 g+ \6 l& n: U40
个月之久。
   
   
氯丁橡胶可用来制造轮胎胎侧、
4 y; @! l  p0 L) K$ V3 L, m耐热运输带、
耐油耐化学腐蚀的胶管、
容器
7 t4 B7 I( ?0 x% `) k/ X! m衬里、
垫圈、
胶板、
胶辊、
2 n6 ]7 o1 l7 |汽车拖拉机配件、
电线和电缆的包皮胶层、
# W& @0 C. E8 a5 k" m5 |: W橡胶水坝、
' `" X1 {7 S- n5 X' C; ]) x各类密封条、
有阻燃要求的橡胶制品及专用型制品
（如耐高温、
: K3 L5 l- W, Q( p7 E增硬和粘接剂等
产品）。
3 z0 j- ~5 e7 x# m7 g5 H1 \" E4 Q
- N) W: K+ }* N  

- J& [4 m( l( W$ v5 s$ d1 \
  
氯丁橡胶
  
  
# t! C6 W% P- g- v; y) s4 p全为
  m7 x- h! F7 S' }* [8 O反式
双键的氯丁橡胶结构。

tt13810761556

b