特种合成橡胶：氯醚橡胶（CO,ECO）

远哲 · 发表于 2021-4-4 20:02:08

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特种合成橡胶：氯醚橡胶（CO,ECO）
聚醚橡胶是由含环氧基的环醚化合物(环氧烷烃)经开环聚合而制得的烃聚醚弹性体。聚醚橡胶在结构上与二烯类或碳氢化合物系列聚合物不同，其主链呈醚型结构，无双键存在,它的侧链一般含有极性基团或不饱和键，或二者都有。
一、聚醚橡胶的性能
1）耐油性和耐寒性
耐油性好的橡胶一般耐寒性较低。因此在评判橡胶耐油性好坏时，往往和耐寒性一起进行综合评定。
聚合物的耐寒性由主链和侧链的运动性来决定，耐油性则取决于油与油、油与橡胶及橡胶与橡胶之间作用力的平衡。因此耐油性和耐寒性具有很强的相关性，但这种相关性随聚合物不同而有所差别。以碳—碳键为主链的典型耐油橡胶—丁腈橡胶，其中丁二烯链段提供寒性，丙烯腈链段赋予耐油性，增大丁二烯含量则耐寒性提高，但是却使耐油性降低。
氯醚橡胶的聚醚主链与二烯系和烯烃系橡胶的碳—碳主链相比，耐油和耐寒的平衡性显著提高。均聚型氯醚橡胶虽然具有聚醚主链，但由于侧链的氯甲基比腈基的耐油、耐寒性差，因此其耐油，耐寒的平衡和丁腈橡胶是同等的。共聚型氯醚橡胶由于氯甲基较少，所以其耐油、耐寒的平衡远优于传统的二烯类和烯烃类橡胶。随环氧乙烷共聚比例的增大，耐油性基本不变，而耐寒性却进一步提高。由此可见，共聚型氯醚橡胶和具有同等耐油性的丁腈橡胶相比，脆性温度约低20℃。
2）耐气透性
均聚氯醚橡胶的耐气透性优异，和典型的耐气透性橡胶—丁基橡胶相比，其气密性约为后者的3倍，气体透过量则为后者的1／3。利用这种特性，可将其用作无内胎轮胎的气密层和各种气体胶管。另外，汽油的透过性也比丁腈橡胶小，液化石油气透过量也少。共聚氯醚橡胶的耐透气性和丁腈橡胶大致相等。
3）动态性能
氯醚橡胶的动态性能比丁腈橡胶好，在 Goodrich屈挠生热实验中，丁腈橡胶的压缩永久变形和生热随时间变化较大，而氯醚橡胶基本保持不变。
4）压缩永久变形
氯醚橡胶在通常的硫化时间内，往往硫化反应并未结束，因此在100℃下的压缩永久变形还受进一步硫化反应的影响。可以预计，在高温下的压缩永久变形受后硫化反应和老化反应的影响较大。为改进该性能，应充分进行二次硫化或尽量提高硫化速度。加有硫黄的硫化胶，拉伸强度得以提高，但压缩永久变形显著增大。采用三嗪类硫化剂的硫化胶压缩永久变形较小，不用二次硫化压缩永久变形也较低。
5）耐水性、导电性
均聚氯醚橡胶与丁腈橡胶具有相近的耐水性，共聚氯醚橡胶的耐水性介于丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶之间。配方对耐水性有较大影响，Pb304的胶料耐水性较好，含MgO的耐水性明显变差，捉高硫化程度可改进耐水性。
均聚型氯醚橡胶的导电性与丁腈橡胶相当或稍大，共聚型氯醚橡胶的导电性则比丁腈橡胶大100倍以上。
氯醚橡胶作为一种特种橡胶，由于其综合性能较好，故用途较广。可用作汽车、飞机及各种机械的配件，如垫圈、密封圈，O形圈、隔膜等，也可用作耐油胶管、印刷胶辊、胶板、衬里、充气房屋及其他充气制品等这是一类以橡胶和树脂为原料，以机械共混方法制造的热塑性弹性体。目前比较广泛使用的是聚丙烯和乙丙橡胶的共混物，其中乙丙橡胶与聚丙烯是通过机械共混使橡胶产生动态全硫化的热塑性弹性体(TPV)，它的形态结构是橡胶为分散相，树脂为连续相。商品名为Santoprene。它耐老化，耐臭氧，使用温度范围－40～150℃，压缩永久变形小，耐疲劳，耐磨，耐撕裂性能比较好。有相当于CR的耐介质性能，得到了广泛的应用。
6）耐热性
氯醚橡胶的耐热老化性受聚合物的组成和硫化体系的影响很大。环氧氯丙烷和环氧乙烷的组成比和耐热性是：改进了耐寒性的共聚型橡胶，其耐热性比均聚型稍有降低。当环氧氯丙烷与环氧乙烷按等摩尔组成时，含有第三单体(AGE)的共聚型氯醚橡胶，其硫化胶因主链含有醚键的氯醚橡胶，特别是共聚型橡胶老化后变软(即属于软化型老化)，和丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶的老化行为明显不同，含有不饱和键的氯醚橡胶对软化老化有一定抑制作用。由此可见，氯醚橡胶的耐热性，介于丙烯酸酯橡胶(ACM)和中高丙烯腈丁腈橡胶(NBR-MH)之间，优于氯丁橡胶(CR)或丁腈橡胶与聚氯乙烯(NBR／PVC)的共混料，和氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)具有大致相等的耐热水平。
均聚型氯醚橡胶在150℃下经50天老化，几乎不发生软化。均聚型比共聚型的最高使用温度约高10～20℃。
7）耐臭氧性
臭氧和有机物质的反应，以和碳—碳双键的反应速度最快，和硫、氮、氧等的反应速度次之，和烷基等的反应速度很慢。因此，主链含有双键的聚合物，受空气中微量臭氧的作用，将迅速产生臭氧龟裂，主链为醚或硫醚的聚合物，基本上不产生臭氧龟裂，而具有饱和碳—碳键的聚合物，则完全不发生臭氧龟裂。所以，共聚型氯醚橡胶的耐臭氧性优于二烯类橡胶。但比烯烃类橡胶差。
实际上均聚型或共聚型氯醚橡胶的耐臭氧性已经达到很好的地步，只有在高臭氧浓度，高伸长的试验条件下才能见到臭氧龟裂现象。
8）耐燃性
均聚氯醚橡胶因含有氯而具有难燃性，但因同时含有氧，难燃性又受到一定损害。因此氯含量减少，氧含量增多的共聚氯醚橡胶(CHR氯含量38％，氧含量17％，CHC氯含量26％，氧含量23％)配合50份炭黑的硫化胶，其耐燃性就不够好。当需要良好的耐燃性时，还必须添加氧化锑等耐燃助剂。
9）焦烧性
氯醚橡胶硫化体系的焦烧性能均较差，为改进焦烧性能，可采取如下三种措施：
a使用硫化速度较慢的硫化剂；
b在硫脲类硫化体系中，并用二硫化四甲基秋兰姆及四硫化双五亚甲基秋兰姆等多硫化秋兰姆。其中前者效果最好，金属氧化物若采用氧化镁，效果会更好；
c使用防焦剂。
二、氯醚橡胶的结构
均聚醚橡胶(CO)和共聚醚橡胶(ECO)的结构如下：
从结构式可见，氯醚橡胶是主链含有醚键—C—C—O—，侧链含氯甲基(—CH2Cl)的饱和脂肪族聚醚。这种特有的化学结构，决定了它具有很多特殊的性能。主链的醚键，使之具有良好的耐热老化性和耐臭氧性，极性侧链氯甲基，使之具有优异的耐油性和耐气透性。但是另一方面，这两种结构单元对耐寒性却起着不同的作用，即醚键的存在，赋予聚合物以低温屈挠性，而氯甲基的内聚力却起着损害低温性能的作用。因此以两者等量组成的均聚物的低温性能并不理想，仅相当于高丙烯腈含量的丁腈橡胶。而共聚物由于是与环氧乙烷共聚，醚键的数量约为氯甲基的两倍，因此具有较好的低温性能。
均聚型氯醚橡胶是耐热、耐油、耐候、耐气透性良好的橡胶，共聚型氯醚橡胶是耐油、耐寒、耐候、耐热性良好的橡胶。

chuangling · 发表于 2021-4-5 08:54:03

没介绍缺点啊，用途啊。

心雨 · 发表于 2021-4-6 07:15:59

了解一下

搞笑促进剂 · 发表于 2021-4-7 09:52:23

感谢分享，学习了。

13675635870 · 发表于 2021-4-7 17:29:17

这种橡胶好像非常适合做胶黏剂。有几次压试片，模具被黏住了，撬了一下午都打不开，拿到高温如里烧掉橡胶才打开

远哲 · 发表于 2021-4-7 21:22:25

粘模，粘滚，比较麻烦

:):)

ZLF1978 · 发表于 2021-4-7 22:49:49

了解了解

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