轮胎原材料.docx
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轮胎原材料
第二章轮胎原材料
第一节生胶及其代用品
一、天然橡胶
远在哥伦布发现美洲（1492年）以前，中美洲和南美洲的当地居民就已经开始了天然橡胶的利用，当时的当地居民用实心胶球玩投石环的游戏，也有用胶制成的鞋子、瓶子和其它用品。
1747年法国工程师关于橡胶可能用途的推测的信件在法国科学院宣读后，使欧洲人开始认识天然橡胶并进一步研究它的利用价值。
1791年英国的S.Peal取得了用松节油的橡胶溶液制造防水材料的专利权。
六年之后，H.Johnson取得用等量的松节油和酒精制造橡胶防雨布的专利权。
1823年英国的C.Macintosh取得用橡胶的苯溶液制造雨衣的专利权，并设厂生产雨衣。
在这个时期中，还有许多人研究橡胶的用途，如制造胶管、人造革和胶鞋等。
但是，这些产品遇到气温高和经太阳曝晒后就变软和发粘，在气温低时就变硬和脆裂，制品不能经久耐用。
在一个偶然的机会，美国人固特异（C.Goodyear）发现了在胶块上洒上硫黄粉可以避免或减少在晒干过程中胶块互相粘结成团，而且胶块与硫黄粉接触的部位表面变得光滑而有良好的弹性。
经过一年多的试验，固特异终于在1839年发现了橡胶的硫化。
从此，天然橡胶才真正被确定具有特殊的使用价值，成为一种极其重要的工业原料。
1888年英国人邓录普（J.B.Dunlop）发明充气轮胎，促使汽车轮胎工业的飞速发展，因而天然橡胶的消耗量急剧增加。
正是由于天然橡胶的利用价值和消耗量的逐步提高，野生天然橡胶的资源毕竟有限，促使天然橡胶栽培业的迅猛发展，特别是在东南亚的栽培成功，逐步形成了现在的天然橡胶资源分布局面。
（一）天然橡胶的基本特征
橡胶树苗木在定植5～8年后，离地面高为50cm处的树干围径达到50cm时，这些胶树就可以开始割胶。
我国垦区每年每株树割胶100～130次，少数地区可达140次。
东南亚地区气温高，胶树越冬时间较短，每年每株胶树可割150～160次。
天然橡胶是一种以异戊二烯为主要成分的天然高分子产物，其分子式为（C5H8）n，n值约为10000左右，分子量分布范围很宽，分子量绝大多数在3～3000万之间，分子量分布指数（Mw/Mn）在2.8～10之间。
天然橡胶的分子量分布一般认为具有双峰分布规律。
在低分子量区域20～100万之间出现一个峰或“肩”，在高分子量区域100～250万之间出现一个峰。
从分子量分布曲线的类型可以直接判断这种橡胶的操作特性和应用性能。
一般认为低分子量的橡胶具有良好的操作特性，高分子量的橡胶具有较好的物理机械性能。
（二）固体天然橡胶的基本特性
1、固体天然橡胶的化学组分
橡胶
橡胶烃，%
非橡胶成分，%
橡胶
橡胶烃，%
非橡胶成分，%
薄白皱胶片
标准橡胶5号
特级烟胶片
三级烟胶片
94.6
94.0
92.8
92.6
5.4
6.0
7.2
7.4
风干胶片
纯烟毡皱胶片
褐皱胶片
厚毡皱胶片
92.4
93.6
93.6
93.6
7.6
6.4
6.4
6.4
2、物理特性
天然橡胶无一定熔点，加热后慢慢软化，到130～140℃时则完全软化以至呈现熔融状态，到200℃左右开始分解，到270℃时急剧分解。
在常温下稍带塑性，温度降低则逐渐变硬，0℃时弹性大幅度下降，冷到-70℃时则变成脆性物质。
生胶密度特征值为0.913g/㎝3，纯胶硫化胶密度特征值为0.970g/㎝3。
天然橡胶具有很好的弹性，弹性模量为2～4Mpa，约为钢铁的1/30000，而伸长率为钢铁的300倍。
天然橡胶的回弹率在0～100℃范围内可以达到50～85%以上，升温到130℃时仍能保持正常的使用性能。
天然橡胶是一种结晶性橡胶，自补强性大，具有非常好的机械强度。
纯胶硫化胶耐曲挠性较好，曲挠20万次以上才出现裂口。
3、化学性质
天然橡胶因具有不饱和的双键，是一种化学反应较强的物质。
每一个双键形成一个活化点，分布在整个橡胶分子的长链中，支配着橡胶的化学变化。
（1）硫化
天然橡胶与硫化体系均匀混合后，在一定温度和压力下反应一定的时间，由线性结构的生胶变成具有网状结构的硫化胶。
（2）老化
天然橡胶在空气中容易与氧进行自动催化氧化的连锁反应，分子链断裂或过度交联，橡胶发生粘化和龟裂，使物理机械性能下降，这就是老化。
光、热、曲挠变形和铜、锰、铁等金属都能促进橡胶老化，未加防老剂的橡胶在强烈阳光下曝晒4～7天后出现龟裂现象；与一定浓度的臭氧接触，甚至在几秒钟内即会发生裂口。
不耐老化是天然橡胶的致命弱点。
然而通过添加防老剂，可改善其老化性能。
橡胶在高温下老化速率加快，一般是按温度每增加10℃，则时间缩短1倍的规律发展。
如超过130℃，使用寿命大大缩短。
（三）颗粒天然橡胶
1、颗粒胶生产的优越性
60年代以前，通用固体天然橡胶的产品只有烟胶片、风干胶片和皱胶片，这三种传统产品无论在制胶工艺、设备或分级制度上都束缚住天然橡胶事业的发展，特别是对天然橡胶产胶量很大的国家尤为重要。
因此，马来西亚于1965年开始实行标准橡胶计划，在使用生胶理化性能分级的基础上发展颗粒胶的生产。
生产颗粒胶有如下的优点：
a、使用生胶理化性能分级更能合理区分和判别天然橡胶的内在质量，做到优质优用。
b、机械化程度较高，生产周期短。
c、颗粒胶粒子大小约为1～5㎜，从而获得干燥表面积比片状胶的大了几百倍，大幅度缩短了生产周期，也容易控制产品质量。
d、采用烧油或烧煤热风干燥，代替木材，保护了森林资源和生态环境。
（四）特制固体天然橡胶
1、粘度固定橡胶
在橡胶中加入化学药剂，使之与橡胶链上的醛基作用，从而抑制生胶储存硬化，保持生胶的粘度在一个稳定的范围，分为恒粘、低粘和固定粘度三种橡胶。
2、易操作橡胶
这种橡胶在炼胶时，部分分子间交联链被剪切断裂而生成短支链，因而使混炼胶具有优良的压出或压延性能。
3、纯化天然橡胶
4、散粒天然橡胶
5、轮胎橡胶
6、充油天然橡胶
7、炭黑共沉胶
8、粘土共沉胶
9、胶清橡胶
二、合成橡胶
（一）丁苯橡胶
丁苯橡胶是较早工业化的合成橡胶。
开始生产的均为高温（50℃）下的共聚物，称为高温丁苯橡胶。
50年代初，出现了性能优异的低温丁苯橡胶。
目前，低温乳聚丁苯橡胶仍为主导产品。
60年代中期，随着阴离子聚合技术的发展，溶液聚合丁苯橡胶（简称溶聚丁苯橡胶）开始问世，并随着轮胎节能等方面的要求，用量逐渐增大。
1、分类
丁苯橡胶仍是合成橡胶中产量和消耗量最大的品种。
其主要品种系列如下：
丁苯橡胶
乳液聚合
高温丁苯橡胶（1000系列）
低温丁苯橡胶（1500系列）
低温丁苯橡胶炭黑母炼胶（1600系列）
低温充油丁苯橡胶（1700系列）
低温充油丁苯橡胶炭黑母炼胶（1800系列）
高苯乙烯丁苯橡胶
液体丁苯橡胶
羧基丁苯橡胶
溶液聚合
烷基锂溶聚丁苯橡胶
醇烯溶聚丁苯橡胶
锡偶联溶聚丁苯橡胶
高反式-1，4-丁苯橡胶
典型丁苯橡胶的结构特征：
丁苯橡胶类型
宏观结构
微观结构
支化
凝胶
Mn
Mw/Mn
结合苯乙烯M,%
顺式
M,%
反式
M,%
乙烯基
M,%
乳聚高温丁苯橡胶（1000系列）
乳聚低温丁苯橡胶（1000系列）
大量
中等
多
少量
10
10
7.5
4～6
23.4
23.5
16.6
9.5
46.3
55
13.7
12
2、丁苯橡胶的性能
丁苯橡胶与其它通用橡胶一样，是一种不饱和的烃类高聚物。
能进行许多聚烯烃反应，如氧化、臭氧破坏、卤化和氢卤化等。
在光、热、氧和臭氧结合作用下，发生物理化学变化，但其被氧化的作用比天然橡胶缓慢，即使在较高温度下老化反应的速度也比较缓慢。
光对丁苯橡胶的老化作用不明显，但耐臭氧性比天然橡胶差。
（1）丁苯橡胶的缺点
①丁苯橡胶纯胶强度低，需要加入高活性补强剂后方可使用。
丁苯橡胶加配合剂的难度比天然橡胶大，配合剂在橡胶中分散性差。
②反式结构多，侧基上带有苯环，因而滞后损失大，生热高，弹性低，耐寒性也稍差。
③收缩大，生胶强度低，粘着性差。
④硫化速度慢。
⑤耐屈挠龟裂性比天然橡胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。
（2）丁苯橡胶的优点
①硫化曲线平坦，胶料不易焦烧和过硫。
②耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好。
高温耐磨性好，适用于乘用胎。
③加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑度均匀。
硫化胶硬度变化小。
④提高分子量可达到高填充。
充油丁苯橡胶的加工性能好。
⑤丁苯橡胶很容易与其它高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然橡胶或顺丁橡胶并用，经配合调整可以克服丁苯橡胶的缺点。
（二）丁二烯橡胶
丁二烯橡胶是1,3-丁二烯的聚合产物。
早期以乳液法制得的丁二烯均聚物加工困难，同时对耐磨性改进不大，因此没有继续发展。
直到发明了定向聚合催化剂以后，可将丁二烯聚合为分子结构排列比较规整的顺式聚丁二烯，溶聚丁二烯橡胶迅速成为一种重要的新弹性体（一般称作顺丁橡胶）。
虽然高顺式丁二烯生胶的拉伸强度很低，但经补强后的硫化胶具有优良的动态性能及耐磨性。
含高顺式丁二烯橡胶的轮胎不仅行驶时升温低，而且有较好的胎面耐磨性，并能改善胎面花纹沟部的龟裂性能。
随着顺丁橡胶在轮胎中的应用，发现这一胶种还存在一个较大的缺点，即抗湿滑性能较差，经过研究发现，当聚合体中含有35～55%的乙烯基结构时，具有较好的综合平衡性能，于是中乙烯基顺丁橡胶得以问世，并逐渐成为顺丁橡胶中的一个重要品种。
1、种类
（1）溶聚丁二烯橡胶
①高顺式丁二烯橡胶
由钴系或镍系所构成的齐格勒—纳塔催化体系所制备的丁二烯橡胶，1,4顺式含量达到96～98%。
我国目前多采用镍系催化剂体系。
②低顺式丁二烯橡胶
低顺式丁二烯橡胶是以有机锂催化剂体系制备的，1,4顺式含量一般为35～40%。
③反式—1,4—聚丁二烯橡胶
（2）乳聚丁二烯橡胶
（3）丁钠橡胶
丁钠橡胶是用碱金属钠等作催化剂，由丁二烯单体进行本体聚合的产物，是丁二烯橡胶最早的品种。
2、高顺式丁二烯橡胶的基本性能
（1）优点
①高弹性
高顺式丁二烯橡胶是当前所有橡胶中弹性最高的一种橡胶，甚至在很低的温度下，分子链段都能自由运动，所以能在很宽的范围内显示高弹性，甚至在—40℃时还能保持。
②滞后损失和生热小
由于高顺式丁二烯橡胶分子链段的运动所需要克服周围分子链的阻力和作用力小，内摩擦小，当作用于分子的外力去掉后，分子能较快的回复至原状，因此滞后损失和生热小。
这一性能对于使用时反复变形，且传热性差的轮胎的使用寿命具有一定好处。
③低温性能好
掺用高顺式丁二烯橡胶的胎面在寒带地区仍可保持较好的使用性能。
④耐磨性能优异
⑤耐屈挠性优异—耐动态裂口生成性能良好
⑥填充性好
与丁苯橡胶和天然橡胶相比，高顺式丁二烯橡胶可填充更多的操作油和补强填料，有较强的炭黑润湿能力，可使炭黑较好的分散，因而可保持较好的胶料性能。
⑦混炼时抗破碎能力强
在混炼过程中高顺式丁二烯橡胶门尼粘度下降的幅度比天然橡胶小得多，比丁苯橡胶也小，因此在需要延长混炼时间时，对胶料的口型膨胀及压出速度几乎无影响。
⑧与其它弹性体的相容性好
⑨模内流动性好
⑩水吸附性低
（2）缺点
①拉伸强度与撕裂强度较低
高顺式丁二烯橡胶的拉伸强度与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为不耐刺扎，较易刮伤。
②抗湿滑性不良
③用于胎面时，使用至中后期易出现花纹块崩掉的现象。
④加工性能欠佳
高顺式丁二烯橡胶胶料在辊筒上的加工性能对温度较敏感，温度高时易产生脱辊现象。
粘性较差。
在轮胎胎面胶中，用量太高时，胎面接头稍有困难。
胎体中用量较高时（大于30份），需加入增粘剂，否则胎体胶料压延时帘布易出现“露白”现象。
⑤较易冷流
（三）异戊橡胶
聚异戊二烯橡胶简称异戊橡胶，它的研究起源于对天然橡胶的研究，而异戊橡胶的工业化则是在其单体和齐格勒型催化剂有了确实保证之后才实现的。
但是直到50年代末期合成橡胶的主流还是丁二烯系的合成橡胶，其原因是：
①用异戊二烯制得的合成橡胶质量远不如天然橡胶，这是由于聚合物微观结构的差异所致。
天然橡胶主要是顺式—1,4加成的聚异戊二烯，而合成的异戊橡胶的结构规整性都非常低；②制备异戊二烯单体的技术复杂，成本高，因而在经济上不合算。
立体规整性问题直到齐格勒—纳塔型催化剂出现以后才得以解决。
1、异戊橡胶的性能和特征
（1）聚合物的分子结构及物理常数
顺式—1,4—聚异戊二烯橡胶也称作合成天然橡胶，它具有与天然橡胶相似的化学组成、立体结构和物理机械性能，因此它是一种综合性能好的通用合成橡胶。
但天然橡胶和异戊橡胶微观结构还是有所差别，天然橡胶的主体规整度高，结晶性好；异戊橡胶结晶性能低于天然橡胶，这种结晶性是影响异戊橡胶未硫化胶加工性能和硫化胶性能的一个因素。
橡胶的分子量及分子量分布对其加工特性和硫化胶性能有很大影响。
异戊橡胶的分子量及分子量分布会因催化剂的种类、聚合条件等的不同而变。
天然橡胶分子量大于异戊橡胶，并在分子量分布图中在高分子量区域内具有特有的第二峰，即有所谓的超高分子量部分存在。
这也是天然橡胶的一个突出特征。
可以认为这就是天然橡胶之所以具有优良的加工性和硫化特性的原因之一。
异戊橡胶在合成过程中和其它高分子化合物一样，不仅会生成直链状分子，也会产生一部分支链，甚至还可以进一步生成具有主体网状结构的凝胶分子，支化度、凝胶成分的存在会改善未硫化胶的耐冷流性和生胶强度，但有时也会使胶料的压延特性和压出特性变坏。
对硫化胶性能来说，支化和凝胶的存在将会对动态特性造成不利影响。
（2）硫化胶的特性
①优点
a.质量均一，纯度高。
b.塑炼时间短，混炼加工简便。
不必象天然橡胶进行预炼，可以节省时间，并减少电力消耗。
c.颜色浅。
d.膨胀和收缩小。
e.流动性好。
②缺点
a.纯胶胶料的强伸性能低。
b.与含等量炭黑的天然橡胶比较，异戊橡胶的拉伸强度、定伸应力、撕裂强度较低，硬度较小。
2、应用
异戊橡胶由于具有优良的物理机械性能，一般用作轮胎的胎面胶、胎体胶和胎侧胶，以及胶鞋、胶带、胶管、胶粘剂、工艺橡胶制品及医疗、食品用橡胶制品等。
异戊橡胶可以任意比例与天然橡胶并用于轮胎，可保持其抗老化和耐磨性能不降低，但拉伸强度有所下降。
充油异戊橡胶与天然橡胶并用作胎面胶时，轮胎行驶生热低，且降低成本；与顺丁橡胶并用可以改善异戊橡胶的磨耗性能，且耐磨耗性能随顺丁橡胶含量增大而提高，拉伸强度和撕裂强度则随之下降。
当顺丁橡胶用量增大时，要适当减少硫黄用量，以改善撕裂强度。
异戊橡胶与充油顺丁橡胶并用（50:
50）时，还能改善老化裂口，生热较低。
（四）乙丙橡胶
乙丙橡胶分为二元乙丙橡胶（包括充油和非充油）、三元乙丙橡胶（包括充油和非充油）、改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶四大类。
其中三元乙丙橡胶按第三弹体的种类不同，又分为双环戊二烯、乙叉降冰片烯和1,4—己二烯三元乙丙橡胶以及三元乙丙橡胶与丁腈橡胶共混橡胶共四类。
改性乙丙橡胶分为溴化、氯化、氯磺化、丙烯腈改性和丙烯酸酯改性等乙丙橡胶。
双环戊二烯三元乙丙橡胶中，由于第三单体双环戊二烯原料易得，制备简单，收率也较乙叉降冰片烯高，故价格较低，早期发展较快。
但由于双环戊二烯中含有次甲基氢，对交联效率有一定影响，导致双环戊二烯三元乙丙橡胶硫化速度较慢，很难与高不饱和度的二烯烃类橡胶并用。
乙叉降冰片烯三元乙丙橡胶硫化效率高，硫化速度快，加之制备技术的不断提高，因而发展较快，品种牌号亦较多，已经成为三元乙丙橡胶的主要品种。
1、乙丙橡胶的基本性能
乙丙橡胶是一种无定型的非结晶橡胶，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，成为有弹性的橡胶。
三元乙丙橡胶虽然引入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。
无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。
乙丙橡胶的性质是其结构特性的反应，每一类型不同牌号的乙丙橡胶的性能实际上随其分子结构参数的变化而变化。
其参数主要包括：
乙烯、丙烯的比例，单体单元及其序列结构，分子量，分子量分布，第三单体的种类与数量等。
2、乙丙橡胶的特性
（1）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，其耐老化性能是最好的。
乙丙橡胶老化与丁基橡胶老化的类型不同，丁基橡胶老化属降解型，老化后橡胶变软发粘，而乙丙橡胶老化属交联型，老化后橡胶变硬。
①耐臭氧性能
乙丙橡胶具有突出的耐臭氧性能，不但大大优于天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等通用橡胶，而且也优于一般被认为耐老化性能很好的丁基橡胶。
②耐候性能
乙丙橡胶耐候性好，能长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用。
含炭黑乙丙橡胶硫化胶在阳光下曝晒三年后未发生龟裂，物理机械性能变化亦很小。
③耐热性能
乙丙橡胶制品在一般情况下，可以在120℃的环境中长期使用，其最高使用温度为150℃。
（2）耐化学药品性
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均有极大的抗耐性，长时间接触后性能变化不大。
（3）电绝缘性
乙丙橡胶具有非常好的电绝缘性能和耐电晕性，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。
（4）冲击弹性和低温性能
乙丙橡胶具有较好的弹性，在通用橡胶中其弹性仅次于天然橡胶和顺丁橡胶，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。
（5）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0.860～0.870，可以大量填充油和填充剂（可高达200份），因而可以降低成本。
（6）耐热水和耐水蒸气性
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。
（7）乙丙橡胶的缺点：
①硫化速度慢，不能与二烯烃类橡胶共硫化。
②乙丙橡胶自粘性与互粘性较差，往往给加工工艺带来很大困难。
③耐燃性能较差，耐气透性较差，与丁基橡胶并用制作内胎时，会降低丁基橡胶内胎的气密性。
④对多数油类的抗耐性较差。
（五）丁基橡胶
丁基橡胶是一种线性无凝胶的共聚物（即无支链，未硫化胶无交联），是以异丁烯与少量异戊二烯采用离子型聚合法生产的。
1、丁基橡胶的优点
（1）气透性
丁基橡胶的气透性在烃类橡胶中是最低的。
丁基橡胶的气体溶解度与其它烃类橡胶接近，但是它的气体扩散速度比其它橡胶低得多。
这是丁基橡胶最重要的基本性能之一，决定了丁基橡胶在内胎、气密层等若干方面的主要用途。
一般来说，丁基橡胶的品种、硫化程度对气透性影响不很大，但是操作油和填充剂的用量对气透性有很大的影响。
（2）耐热性
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和耐氧化性能远优于其它通用橡胶。
（3）耐候性
炭黑补强的丁基硫化胶，耐候性是很突出的，能长时间暴露于阳光和氧气中而不损坏。
（4）抗臭氧性能
与高不饱和橡胶相比，丁基橡胶耐臭氧性能特别好，典型的丁基硫化胶的抗臭氧性能比高不饱和的天然橡胶、丁苯橡胶等橡胶约高10倍。
为提高丁基橡胶制品的抗臭氧性，可采取如下措施：
硫化程度要深；橡胶的不饱和度要低；增塑剂和粗粒子的非炭黑填充剂不宜大量填充；防护剂使用要适当；配合剂分散要均匀并浸润。
（5）耐酸、碱和耐极性溶剂
丁基橡胶特别耐动植物油，在酒精、乙酸等多种极性有机介质中溶胀也甚微，溶胀程度随硫化程度的提高和填充剂特别是炭黑用量的增大而降低。
（6）电性能
丁基橡胶的电绝缘和耐电晕性能比一般合成橡胶好。
（7）吸水性
丁基橡胶的水渗透率极低，在一般温度下耐水性能优异，在常温下的吸水速率比其它橡胶低10～15倍。
（8）丁基橡胶在－30～50℃的温度范围内具有良好的减震性能。
2、丁基橡胶的缺点
a、硫化速度慢；
b、自粘性和互粘性差；
c、相容性差；
d、补强填充母炼胶通常需要热处理才能进一步提高硫化胶的拉伸强度、定伸应力、弹性、耐磨性和电绝缘性等性能。
3、基本性能
丁基橡胶的特性与异戊二烯含量（不饱和度）及门尼粘度（与分子量有关）的变化有直接关系。
随着不饱和度的增大，橡胶特性的变化规律为：
①硫化速度相应加快，硫化程度提高，硫化胶的交联密度增大；②硫化胶的耐热性变好；③耐化学药品的侵蚀性逐步降低；④耐臭氧性能下降；⑤电绝缘性能下降；⑥粘着性和相容性变好；⑦拉伸强度和伸长率逐渐降低，定伸应力和硬度逐渐增大。
生胶的门尼粘度间接表示橡胶分子量的高低。
门尼粘度愈高，分子量愈大，橡胶的压缩变形减小，低温复原性更好，但工艺性能变差，压出、压延困难。
4、丁基橡胶的改性
普通丁基橡胶的硫化速度慢，与高不饱和橡胶的相容性差，自粘性和共粘性都不好，因此人们致力于普通丁基橡胶的改性。
60年代初，美国ESSO公司开发成功氯化丁基橡胶。
随后，加拿大Polysar公司于七十年代开发出溴化丁基橡胶。
上述问题得到比较满意的解决，从而扩大了丁基橡胶的应用范围。
（1）氯化丁基橡胶
①制备方法
a、干胶混炼氯化法
在开炼机上将氯载体或氯化剂混入丁基橡胶中，氯载体在加热下放出氯气与丁基橡胶发生氯化反应，生成氯化丁基橡胶。
b、溶液氯化法
溶液氯化法生产氯化丁基橡胶是先将丁基橡胶溶于四氯化碳、氯仿或己烷等溶剂中，然后在常温下通入氯气进行氯化，即制得氯化丁基橡胶。
②物理性能
氯化丁基橡胶由于具有与丁基橡胶基本相同的分子结构，因此，具有与丁基橡胶类似的优良性能。
此外，它还克服了丁基橡胶硫化速度慢、粘合性能差等缺点，解决了与高不饱和橡胶共硫化的问题。
a、气透性
氯化丁基橡胶的空气透过率大致与丁基橡胶相同。
氯化丁基橡胶与天然橡胶并用胶的气透率，当天然橡胶的并用比低于40%时，气透率随天然橡胶增加而缓慢增大，超过40%后，则随天然橡胶增加而成正比增大。
b、与高不饱和橡胶的共硫化和粘合性能
氯化丁基橡胶解决了丁基橡胶不能与天然橡胶、丁苯橡胶等高不饱和橡胶共硫化和粘合性能低的问题。
但是，与其它橡胶相互之间的粘合相比，氯化丁基橡胶与高不饱和橡胶之间的粘合力还是较低的，粘合胶破坏常发生在界面上。
为了使界面形成交联键，氯化丁基橡胶必须与不饱和橡胶并用，并要考虑影响粘合力的各种因素，例如高不饱和橡胶胶料的配方、橡胶的组成和并用比例、硫化体系、填充剂的类型和用量等。
适量添加油能提高粘合力。
氧化镁为氯化丁基橡胶有效的防焦剂，但用量太大，粘合力会降低。
c、耐热性
氯化丁基橡胶的耐热性能优异。
氯化丁基橡胶的耐热性与所采用的硫化体系有关。
一般来说，耐热配方采用氧化锌、NA－22和树脂硫化均有良好的效果。
炭黑胶料的耐热性比白色胶料好，炭黑中又以炉法炭黑为好，炭黑的补强性愈高，耐热性愈好。
d、耐屈挠性
氯化丁基橡胶的耐热性能优异且硫化胶结构紧密，因此，耐屈挠性能很好。
但是滞后损失大，生热也大。
耐屈挠胶料的硫化体系以采用秋兰姆、NA－22、树脂或EZ硫化较好。
掺用氯化丁基橡胶的胶料能改善屈挠龟裂性能。
e、抗臭氧性能
氯化丁基橡胶的抗臭氧性能与丁基橡胶相等，比天然橡胶、丁苯橡胶和氯丁橡胶优异，但比乙丙橡胶差。
硫化体系对抗臭氧性能影响很大。
在填充剂的选择上，以填充炉法炭黑和热裂法炭黑的胶料抗臭氧性能较好，随着填充剂用量增大，抗臭氧性能降低。
白色填充剂胶料的抗臭氧性能比黑色胶料好。
随着操作油用量的增大，抗臭氧性能下降，芳香油的抗臭氧性能最差，石蜡的抗臭氧性能最好。
无论什么配方，提高抗臭氧性能的关键是胶料要达到最佳硫化，欠硫和过硫都不好。
f、耐化学药品性
氯化丁基橡胶不耐石油类溶剂和矿物
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