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凯茵化工:快速认识溶液聚合丁苯橡胶

来源:上海凯茵化工 编辑:凯茵工业添加剂 人气:383 时间:2021-12-31
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丁苯橡胶

丁苯橡胶结构如图所示,其重复单元由一个双键、一个苯基、一个次甲基、三个亚甲基构成。孤立双键键角大、减少取代基,会使聚合物柔性增大。因掺杂了苯乙烯的链节,使主体结构不规整,聚合物不易结晶。因此丁苯橡胶具有很好的柔性。

溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)简称溶聚丁苯橡胶,又称溶聚丁苯胶,是以丁二烯-苯乙烯为聚合单体,以有机锂化合物为引发剂,用醚胺类等极性有机化合物作为调控聚合链微观结构调节剂,于脂肪烃有机溶剂中通过阴离子溶液聚合反应得到的一种无规共聚物。

相关合成橡胶:

乳液丁苯橡胶(ESBR)是指1,3-丁二烯和苯乙烯按自由基反应机理于乳液中合成的共聚物。

顺丁橡胶(BR)是顺式1,4-聚丁二烯橡胶的简称,是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶,其顺式含量在95%以上。

丁苯橡胶的合成方法

合成(低生热)溶聚丁苯橡胶的方法包括以下步骤:

①在惰性溶剂和有机锂引发剂中,将苯乙烯单体和一段丁二烯单体进行第一共聚反应;

②向步骤

①所得产物中加入二段丁二烯单体,二段丁二烯单体在10~40min内完成进料,再进行第二共聚反应10~40min;其中一段丁二烯与二段丁二烯单体的质量比为(30~200):100;

③将步骤

②获得的活性丁苯聚合产物进行偶联和终止,并加入防老剂。

简易流程图如下图所示。

丁苯橡胶合成流程图

溶聚丁苯橡胶的性能及应用

溶聚丁苯橡胶具有优良的耐磨性、耐沟纹龟裂性,对湿路面抓着力、滚动阻力低、耐热性及在高温下长时间暴露后的耐屈挠性良好,加之在密炼机混炼时生热低、压出膨胀率小、填充量高等特点,主要应用于轮胎方面。

从溶聚丁苯橡胶具有良好的耐磨性、拉伸强度、硫化平坦性、耐屈挠性和耐热性等考虑,特别适用于制造耐热运输带。

由于溶聚丁苯橡胶的耐低温性、防震性与金属粘合性好,适用于制造皮带、刮水板、窗框密封及散热器软管等工业用零部件。

另外,溶聚丁苯橡胶具有触感好,耐候性、回弹性好以及永久变形小等优点,可用于制作雨衣、毡布、风衣及气垫床等。

溶聚丁苯橡胶有良好的辊轴操作性、压延性、耐磨性以及高填充性,广泛应用于制鞋业,具有色泽鲜艳、触感良好、表面光滑、花纹清晰、不易走形、硬度适中的优点。

溶聚丁苯橡胶还可制作发泡均匀、结构致密的海绵材料。

溶聚丁苯橡胶还具有灰份少、纯度高以及硫化速度快等优点,近年来在国内发展速度较快。

溶聚丁苯橡胶的发展前景

合成橡胶产量分布如下图所示:

合成橡胶产量

随着对能源和环保越来越重视,作为环保型轮胎的主要原料,国内溶聚丁苯橡胶(SSBR)的市场具有广阔前景。经过多年发展,目前国内已经基本掌握其生产工艺,但还存在很多不足,需要改进。

生产企业在完善间歇工艺的基础上,需积极开发连续聚合工艺,努力使产品性能优异化,以促进我国SSBR在高性能轮胎中的推广应用。

另外,我国在锂系橡胶的技术开发和工业化装置已积累了一定的经验和基础,可以为SSBR的大规模工业开发提供技术支撑,提升产品性能,也可以研究开发低成本生产SSBR的技术。随着我国高速公路网的蓬勃发展和家用轿车的普及,对高性能高速轮胎需求的增长,未来SSBR的市场前景将越来越好。

溶聚丁苯橡胶是综合性能介于乳液聚合丁苯橡胶和顺丁橡胶之间的一种通用橡胶,在实际应用中,溶聚丁苯橡胶具有更优良的耐磨性、耐屈挠、耐低温等性能,同时具有生胶不冷流、混炼胶挺性好抗撕裂性能好的优点。从目前的应用市场和产品性能来看,SSBR较另外两种橡胶有更大的优势。

但是,国内外SSBR的发展具有较大的差距,因此在SSBR生产使用时应当谨慎,国内外道路水平相比差别较大,轮胎的使用条件也有差异。且SSBR的生产成本比ESBR高,导致产品价格较高;另外,不同企业生产的产品之间互换性不稳定,不像ESBR那样同一牌号可以很好地互换,存在一定的局限性。

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