高分子材料学合成橡胶课件丁腈氯丁橡胶.pptVIP

高分子材料——丁腈、氯丁橡胶大连理工大学2010.05.11 丁腈橡胶及其结构特征 以丁二烯和丙烯腈为单体，采用乳液聚合方法，基于自由基聚合机理制备的无规共聚物。 微观结构：聚丁二烯以反1,4-结构为主，聚合温度越低，反式结构含量越高。 28℃时：反1,4-%为77.6%，cis1,4-%为12.4%，1,2-%为10.5%。 丙烯腈含量：16%－52%，一般为34%。 丁腈橡胶及其结构特征 丁腈橡胶是非结晶无定形高聚物。 Tg随着丙烯腈含量的增加而增加。 随着丙烯腈含量的增加，丁腈橡胶的溶解度参数迅速增加，极性增大。 丁腈橡胶是极性不饱和碳链橡胶。 1937年，丁腈橡胶实现工业化生产。 中国：兰州、吉林、镇江。 丁腈橡胶的种类 普通品种 极高AN含量：42%－53% 高AN含量：35%－41% 中高AN含量：28%－34% 中AN含量：24%－27% 低AN含量：16%－23% 特殊品种 氢化、羧基、液体、粉末丁腈橡胶。 丁腈橡胶的性能 优秀的耐油性：在通用橡胶中，丁腈橡胶的耐油性最好。 丙烯腈含量越高，耐油性越好。 耐非极性溶剂的能力优于天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶等非极性橡胶，也优于极性的氯丁橡胶，但耐极性溶剂的能力不佳。 丁腈橡胶的耐热性不高，耐热性仅达到B级，而耐油性达到J级。 丁腈橡胶的性能 优异的抗静电性：在通用橡胶中是独一无二的。 体积电阻为109－1010Ω?cm。 丁腈橡胶是一种半导体材料，可制备抗静电橡胶制品。 较好的气密性：当丙烯腈含量为39%时，其气密性与丁基橡胶相当。 低温柔性不够好。 氯丁橡胶及其结构特征 单体：氯丁二烯（Chloroprene rubber） 聚合方法：乳液聚合 聚合机理：自由基聚合 微观结构： 反1,4%为85%，顺1,4%为10%，1,2%为1.5%，3,4%为1%。 头尾结合为85%－90%，头头、尾尾结合为10%－15%。 氯丁橡胶及其结构特征 氯丁橡胶的种类 通用型： 硫调型（G型）：以硫磺为调节剂，分子链中多硫键，聚合温度为40℃。 非硫调型（W型）：以硫醇为调节剂，分子链中不含硫磺，聚合温度为10℃以下。 专用型：粘结型、特殊用途型。 氯丁胶乳：通用胶乳、特殊胶乳。 氯丁橡胶及其结构特征 氯丁橡胶：结晶能力高于天然橡胶。 结晶温度：-35℃ －50℃ ，-12℃时结晶速度最大。 结晶熔点：与结晶量相关。 结晶量为38%时，结晶熔点为73℃。 结晶量为12%时，结晶熔点为45℃。 结晶能力分为高、中、低、微。 氯丁橡胶及其结构特征 硫调型的氯丁橡胶结晶能力较低，非硫调型的氯丁橡胶结晶能力中等，一般粘结型的氯丁橡胶结晶能力较高。 氯丁橡胶Tg：-43℃。 反应惰性：97.5%的氯原子直接连接在主链双键碳原子上，导致双键和氯原子均不够活泼，一般硫磺体系难以硫化。 反应活性：1.5%的氯原子为叔碳烯丙基氯，易于发生反应，硫化交联点。 氯丁橡胶的性能 阻燃性：氧指数为38－41。 具有不自燃的特点，接触火焰燃烧，离开火焰便自熄（氧指数大于27具有自熄性）。 自补强性：具有较大的与天然橡胶相当的拉伸强度。 耐老化性能、耐臭氧性能比一般不饱和橡胶好得多，仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶。 耐油性：属于耐油橡胶，耐油性低于丁腈橡胶。 氯丁橡胶的性能 气密性：比一般的合成橡胶高，是天然橡胶的5－6倍。 绝缘性：极性橡胶，绝缘性不够好。 低温性能较差：低温结晶，极性橡胶，最低使用温度为-30℃ 。 硫化特性：氯丁橡胶不能用硫磺硫化体系硫化，用金属氧化物硫化（氧化锌、氧化镁），对非硫调型氯丁橡胶还要加入促进剂。 氯丁橡胶的应用 粘结剂：氯丁橡胶粘结剂约占合成橡胶粘结剂的80%，多使用高结晶型氯丁橡胶。 阻燃制品：建筑密封条、低压电线电缆包皮。 耐油制品：密封制品。 耐天候制品：桥梁支座垫片、建筑防水卷材、公路填缝材料。 氯丁橡胶的贮存稳定性 随着存放时间增长，生胶变硬、焦烧时间缩短、流动性下降、逐渐失去加工性。 硫调型：可存放10个月（30℃）。 非硫调型：可存放40天（30℃）。 生胶的存放期：生胶的自然存放产生自发的交联，生胶从线形α型向支化及交联的μ型变化，交联到一定程度，橡胶完全失去加工性。 *