丁苯橡胶.docx

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丁苯橡胶

丁苯橡胶行业的生产设备腐蚀与防护

学院：

化学化工学院

专业：

化学工程与工艺

姓名：

学号：

丁苯橡胶—简介

丁苯橡胶（SBR）是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一。

它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物。

其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。

丁苯橡胶按其合成方法通常分为乳液聚合丁苯橡胶（简称乳聚丁苯橡胶，ESBR）和溶液聚合丁苯橡胶（简称溶聚丁苯橡胶，SSBR），乳聚丁苯橡胶是自由基聚合，自工业化生产以来，己过其鼎盛时期，生产技术成熟，产品质量稳定，品种牌号齐全。

溶聚丁苯橡胶采用阴离子活性聚合，具有分子量分布窄、顺式含量高、耐磨性能优异、滚动阻力小，解决了顺丁橡胶存在的抗湿滑性不好的问题，是轮胎面胶理想的材料。

其发展正处于稳步上升阶段。

产品描述

中文名：

丁苯橡胶　　

英文名Emulsion-polymerizedstyrenebutadienerubber（E-SBR）

分子结构：

生产方法由丁二烯和苯乙烯在低温下进行自由基乳液聚合而制得。

产品性能常温下为白色固体或透明无悬浮物液体，有微芳香味，是一种性能上更优于工业直链烷基苯的洗涤剂产品原料。

以其为原料衍生的表面活性剂产品，性能优良，生物降解性能好，耐硬水，皮肤感觉柔和，脱脂力小，更适合低温洗涤，在低温仍有卓越的去污能力。

SBR－1500是通用污染型软丁苯橡胶的最典型品种，生胶的粘着性和加工性能均优，硫化胶的耐磨性能、拉伸强度、撕裂强度和耐老化性能较好。

SBR－1502是通用非污染型软丁苯橡胶的最典型品种，其性能与SBR－1500相当，有良好的拉伸强度、耐磨耗和屈挠性能。

SBR－1712是一种填充高芳香烃油的软丁苯橡胶的污染性品种，它具有优良的粘着性、耐磨性和可加工性以及价格便宜等优点。

用途SBR-1500广泛用于以炭黑为补强剂和对颜色要求不高的产品，如轮胎胎面、翻胎胎面、输送带、胶管、模制品和压出制品等。

SBR-1502广泛用于颜色鲜艳和浅色的橡胶制品，如轮胎胎侧、透明胶鞋、胶布、医疗制品和其他一般彩色制品等。

SBR-1712广泛用于乘用车轮胎胎面胶，轮胎胎面胶、输送带、胶管和一般黑色橡胶制品等。

包装与储运SBR-1500和SBR-1502，内包装为一层聚乙烯薄膜，外包装为聚丙烯涂膜编织袋。

每袋净重35kg±0.5kg。

应存放在干燥、通风、清洁和温度不高于室温的仓库中。

贮存时应避免污染、雨淋、水浸和太阳光直射。

在运输过程中，不得曝晒在阳光下，不能混入杂物；不得与易燃品、油污品等堆放在一起。

运输车厢应保持清洁，避免包装破损和杂物混入，敞车运输要盖防雨布。

本产品保质期为两年。

丁苯橡胶—物理性质

1、相对密度为0.9～0.95，玻璃化温度为-60～-75℃。

2、有苯乙烯气味，不完全溶于汽油、苯和氯仿。

3、75/25胶乳的pH值为9.5～11.0，固形物含量26%～42%。

4、有液体状胶乳和固定状橡胶两种形态。

5、50/50胶乳的pH值为10.0～11.5，固形物含量41%～63%。

丁苯橡胶—制备方法

由丁二烯和苯乙烯进行乳化共聚而得。

用松香酸皂或脂肪酸皂为乳化剂，用过硫酸盐为催化剂，必要时，另加适宜的分子量调节剂和适宜的反应速度调节剂。

由此所得者为液状胶乳。

如进一步在加热釜中（亦可同时加入其他食用级配料）进行凝聚，凝聚物经压榨除去浆液后，用加碱的（或不加碱的）热水进行洗涤，并用水淋洗，一直到成为中性。

最后将凝聚体加以干燥，以除去可挥发性物质。

此为由乳胶制成的固体状橡胶。

75/25固体状橡胶亦可由丁二烯和苯乙烯在己烷溶液中用丁基锂为催化剂，进行溶体共聚而成。

共聚后残存的溶剂和挥发性物质可用热水处理法或滚筒干燥法除去。

上述两种固体状橡胶的最后成品可制成板状或均一的可自由流动的颗粒。

其中可含有食用级抗氧化剂。

颗粒形式者，并可含有适当的分散剂。

丁苯橡胶—分类

乳液聚合丁苯橡胶

产量最大的通用型合成橡胶。

早期是用过硫酸钾作引发剂，在50℃下使丁二烯与苯乙烯进行自由基乳液聚合制得，俗称热胶，目前仍有少量生产。

20世纪50年代开始，工业生产中普遍将聚合温度降低到5℃，基本产品是SBR1500，俗称冷胶。

冷胶的生产是把丁二烯单体分散在松香皂或脂肪酸皂作乳化剂的水乳液中，用硫醇作分子量调节剂，加入由有机过氧化物、亚铁盐和活化剂组成的氧化－还原引发体系进行自由基聚合。

乳液聚合是在多个串联的釜中连续进行，转化率控制在65％左右。

未反应的丁二烯和苯乙烯相继用卧式闪蒸槽和蒸馏塔脱除后，经精制再重新使用。

脱除了未反应单体的共聚物乳液用氯化钠、氯化钙和酸等凝聚，生成的橡胶经振动筛与乳清分离，再经脱水、干燥，即得成品。

与热胶相比，冷胶的支化和交联程度低，凝胶及低分子量的含量大大减少，性能显著改善，所以基本上取代了热胶。

1937年，德国法本公司

丁苯橡胶

首先开始生产乳液法丁苯橡胶。

目前，所有生产合成橡胶的国家都生产乳液丁苯橡胶。

80年代初，世界乳液丁苯橡胶年产量为2.8～3Mt,约占合成橡胶总产量的1/3。

普通乳液丁苯橡胶的苯乙烯含量通常为23％。

如提高苯乙烯含量可增加强度，但使伸长率降低，粘着性变差。

苯乙烯含量为50％～70％的丁苯共聚物虽呈树脂状，但一般泛称高苯乙烯橡胶，主要用于和普通丁苯橡胶掺混，制浅色鞋底。

苯乙烯含量为10％左右的丁苯橡胶用于耐寒制品。

乳液丁苯橡胶的成品分：

丁苯干胶和丁苯胶乳。

丁苯干胶 　

其加工性能与天然橡胶相似，只是硫化时硫磺用量和硫化速度均比天然橡胶低。

硫化后的丁苯干胶的耐磨性、抗撕裂性、耐老化性和挤出光滑性均胜过天然橡胶，但强度比天然橡胶低。

用于高负荷轮胎时，变形生热高。

丁苯干胶主要用于制造轮胎、胶管、胶鞋和胶粘剂等。

丁苯胶乳 　

把丁苯乳液浓缩成高固体物含量（40％～70％）的胶乳，可直接使用。

最初只是作天然胶乳的代用品,如制造海绵橡胶等,后来用途扩展至非橡胶制品，如用以浸渍纤维和织物，可改善其抗水、防皱、耐磨和手感等性能；用以处理纸张，可赋予耐磨、耐挠曲、防水等性能，并可增强对油墨的吸附力等；水泥砂浆中加入少量丁苯胶乳，可改善水泥的防水性和弹性；丁苯胶乳还可直接用作胶粘剂、涂料等。

80年代初丁苯胶乳的世界年产量约占乳液丁苯橡胶的1/7。

在合成胶乳中丁苯胶乳的总耗量约占80％。

改性丁苯橡胶 

向聚合度和粘度较高的丁苯胶乳中加入环烷油或芳烃油共凝聚，然后经洗涤、干燥后，可制得充油丁苯橡胶。

充油丁苯橡胶的加工性能好，胶料收缩性小，表面光滑，多次形变时生热低。

若添加炭黑共凝聚可制得丁苯炭黑母胶，不仅消除了橡胶混炼时的炭黑粉尘，而且加工周期短，橡胶性能稳定。

用类似方法还可以制得抗撕裂、耐龟裂性能均有所改善的丁苯木质素母胶，适于作黑色高硬度制品。

用不饱和羧酸（如丙烯酸）作第三单体可制得羧基丁苯橡胶。

其弹性、耐磨性、强度和耐溶剂性均有所改善，与金属的粘合力和胶乳成膜性能也显著增强。

但羧基丁苯橡胶的伸长、挠曲、滞后性能不如普通的乳液丁苯橡胶。

主要用作胶粘剂和耐油制品。

溶液聚合丁苯橡胶

以丁基锂为催化剂，在非极性溶剂中合成的丁苯橡胶。

1964年，由美国费尔斯通轮胎和橡胶公司、壳牌化学公司开始生产。

80年代，世界的年产量已达数十万吨。

溶液聚合丁苯橡胶分嵌段共聚物（即热塑性橡胶）和无规共聚物两类。

溶液聚合丁苯橡胶在共聚合过程中，有自发形成聚苯乙烯嵌段的倾向，为了合成苯乙烯在主链上无规分布（即不含聚苯乙烯嵌段）的共聚物，可采取连续补加单体、90～150℃

丁苯橡胶

高温聚合,以及添加醚、叔胺、亚磷酸盐、硫化物或表面活性剂作无规剂等措施。

溶液聚合无规丁苯橡胶的分子量分布比乳液聚合丁苯橡胶窄，支化度也低。

为了减轻生胶的冷流倾向，需在共聚过程中添加二乙烯基苯或四氯化锡作交联剂，使聚合物分子间产生少量交联。

还可以将分子量不同的共聚物掺混，使分子量分布加宽。

溶液聚合无规丁苯橡胶的顶式-1,4异构体含量为35％～40％，耐磨、挠曲、回弹、生热等性能比乳液聚合丁苯橡胶好，挤出后收缩小，在一般场合可代替乳液丁苯橡胶，特别适宜制浅色或透明制品，也可以制成充油橡胶。

目前，国际上正在探索调整大分子链上的乙烯基含量，使溶液法丁苯橡胶既有很好的耐磨性，又有满意的抗滑性，以适用于高速车胎。

粉末丁苯橡胶PSBR

粉末丁苯橡胶

粉末丁苯橡胶PSBR是在丁苯橡胶的基础上接枝其它单体，添加防老剂和隔离剂，专为改性沥青生产的一种粉末丁苯橡胶，它除了具有SBR显著改善沥青的低温性能特点外，还能明显改善沥青的高温性能。

同时本产品也可用于橡胶制品、塑料制品、石油树脂等改性。

1技术指标

外观 白色粉末

粒度，目 14～20

分子量 20万～30万

结合苯乙烯，% 21～35

门尼粘度（ML1+4,100℃） 48～66

2产品型号与用途

1） 普通型，主要用于高寒地区沥青的改性、普通沥青升级、沥青增延剂、防水卷材沥青及水工沥青的改性等，具有显著改善沥青低温性能的特点。

2） H型，专门用于提高沥青的高温性能。

3） R型，专门用于改善沥青的粘韧性、韧性。

4） N型，专门用于高粘度改性沥青。

3使用方法：

将粉末丁苯橡胶PSBR缓慢加入130～150℃的热沥青中，同时进行搅拌，加料完毕待粉末充分搅拌均匀后，将温度提高至150～155℃进行高速剪切10～30分钟、或胶体磨研磨一遍、或用管式乳化泵打一次循环即可。

4包装储存

20kg硬纸桶或25kg纸袋包装。

储存于阴凉干燥通风处，防冻防雨防暴晒，储存温度5℃～40℃，存放期：

24个月。

丁苯橡胶—垫板配方

1配方

SBR1502100，固体古马隆3，氧化锌5,硬脂酸1，防老剂4010NA1.5,防老剂RD1.5,纳米高岭土70,固体偶联剂1.5，碳黑N77450,CZ1.5，TT1.5，S0.6

2性能测试结果

比重1.37，硬度78，100％定伸强度6.0MPa，200％定伸强度12.0MPa，扯断强度15.2MPa，扯断伸长率,310%，100℃×72h老化后扯断伸长率保持率76.1%，压永变/30%/100℃×24h/10毫米小柱子23.2%

磨耗0.47，电阻1.3*1010

3原材料说明

碳黑N774      

纳米高岭土    

固体偶联剂     

SBR1502        

别的都是市售原料

4加工工艺

密炼机一次加料（除CZ、TT、S），混好后到开炼上加CZ、TT、S。

当然您可以按自己经验做

需要注意：

纳米高岭土和固体偶联剂先在桶里稍微混匀了再加到密练机里

5垫板硫化条件：

160度8分钟

丁苯橡胶—发展历史

20世纪50年代末期，美国Philips公司采用锂引发阴离子聚合成功地开发了溶聚丁苯橡胶（SSBR），并于1964年实现了工业化生产。

SSBR的工业化生产通常使用烷基锂，主要是以丁基锂作为引发剂使用烷烃或环烷烃为溶剂，醇类为终止剂，四氢呋喃为无规剂。

但由于SSBR的加工性能较差，其应用并没有得到较快的发展。

70年代末期，对轮胎的要求越来越高，对橡胶的结构和性能也提出了更高的要求，加之聚合技术的进步，使SSBR得到较快的发展。

20世纪80年代初期，英国的Duniop公司和荷兰的Shell公司通过

丁苯橡胶

高分子设计技术共同开发了新的低滚动阻力型SSBR产品。

荷兰Shell公司和登录普轮胎公司共同开发了新型SSBR产品，日本合成橡胶公司与普利斯通公司共同开发了新型锡偶联SSBR等第二代SSBR产品，这标志着SSBR的生产技术己进入了新的阶段。