高分子材料之合成橡胶

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1、§2合成橡胶（SyntheticRubber）SR§2-1合成橡胶的品种分类按性能和用途分：通用型：性能与NR相近，而物性和加工性能较好，能广泛用于轮胎及其它一般制品。特种型：具有特殊性能，专门用于制作耐热、耐寒、耐油耐溶剂及耐辐射等特种橡胶制品的。1976年ISO和美国ASTM公布的橡胶分类法：（系按橡胶主链组成、结构特征分）M类：系主链以（CH2）x为基础的饱和碳链R，例：EPM、EPDM、FPM、ANM、CSM。Q类：系主链含硅的R，例：二甲基硅橡胶（DMQ）、甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）等。O类：系主链含有氧的R，例：聚醚R（均聚型CO、共聚型ECO）。R类

2、：系不饱和碳主链R，例：IR、BR、CR、SBR、NBR、IIR、CIIR、BIIR。T类：系主链含S的R，例聚硫橡胶（T）。U类：系主链含碳氧和氮的R，例：聚氨酯橡胶（PU）§2-2通用型合成橡胶按R结构不同及聚合方式的不同，我们把通用型SR分成以下三组：不饱和碳主链二烯类均聚型R——IR、BR、CR不饱和碳主链二烯类共聚型R——SBR、NBR饱和碳主链烯烃类共聚型R——IIR、EPDM一.不饱和碳主链二烯类均聚型R——IR、BR、CRIR：—CH2—C=CH—CH2—CH3BR：—CH2—CH=CH—CH2—CR：—CH2—C=CH—CH2—Cl1.异戊橡胶（

3、IsopreneRubber）IR⑴结构CH3代表式（CH2—C=CH—CH2）n主要为顺式1，4结构由于IR的结构式与NR同，因此我们将IR与NR对比作介绍。IR与NR在结构与组成上有以下不同点：胶质均匀纯度高结晶性﹤NR分子量分布仅为单峰凝胶没有NR高门尼粘度较低，一般不用塑炼⑵基本特性a.强度性能没有NR高。b.硫化速度慢，焦烧性较好。c.辊筒收缩率比NR低（优点）。（与IR的d.耐水性、电绝缘性均好于NR。e.易于塑炼，或可除去塑炼过程。f.耐老化性比NR稍差。2.顺丁橡胶（ButadieneRubber）BR⑴BR的分类与组成结构a.分类高顺式BR：顺式

4、1，4占97%，最重要（弹性高，生热性小，Tg=-105℃）溶聚中顺式BR：顺式1，4占90~95%低顺式BR：顺式1，4占35%左右乳聚：反式1，4结构含量较高。b.结构分析化学结构式（CH2—CH=CH—CH2）nn约为6000~7000M=30~40万BR聚集态：比NR难结晶（等同周期8.6A）。c.结构特点C—C主链组成，有C=C双键，为非极性、不饱和R。C—C上无任何取代基，邻接双键的单键内旋转受阻小，线型主链柔性非常好。高顺式1，4结构，立体规整有结晶性，但较NR弱。⑵基本特性γ=0.93kg/dm3显高弹性胶料的结构条件：①线型长链高分子结构；②链柔

5、性大，链间作用力较小，呈粘弹态而不结晶和非玻璃态；③适当交联消除链间滑移，能避免塑性形变。①物理性能a.弹性：在通用胶中最高。b.耐寒性、耐磨性、动态生热性都比NR好。c.强度：BR亦为结晶性R，但其纯胶强度低需用C.B补强。扯断强度：5~8MPa。d.耐热氧老化性较优于NR，但老化后期（轮胎）产生崩花掉块（硬化）。e.抗湿滑性、抗撕性不好f.耐介质性：为非极性R，不耐油、有机溶剂。②化学性质：属不饱和R，可与S及O2进行反应，但其化学活性比NR差，硫速较慢，耐老化性好。③加工性能a.冷流性大（生胶的冷流现象是缓慢的粘性流动）。b.包辊性及粘着力较差：混炼时易脱辊

6、、破裂（60~70℃时），故操作中采用40℃以下，密炼时常采用逆炼法。3.氯丁橡胶（ChloropreneRubber）CR⑴分类CR按聚合条件、结构特性及用途可分类如下：硫磺调节型（G型）通用型非硫磺调节型（W型）CR粘接型专用型特殊型a.硫磺调节型（G型）：采用S和秋兰姆（TETD）作调节剂，由乳液聚合制得，结构比较规整，可单独用金属氧化物（MgO、ZnO）硫化，加工时易粘辊和焦烧。商品牌号有GN和GN-A型。b.非硫磺调节型（W型）：采用硫醇作调节剂，由乳液聚合而得。由于分子不含S，需用金属氧化物、S或硫脲类化合物如Na-22为促进剂硫化，又因不含S，故贮存

7、稳定性好。商品牌号有W、WD等，国产54-1型。⑵CR的结构特点Cl代表式：W型（CH2—C=CH—CH2）n反式1，4结构为主G型（CH2—C=CH—CH2）nSx—Cln=80~110，x=2~6①经红外吸收光谱等研究表明，CR的微观结构主要是由反式1，4-氯丁二烯连接而成，也含有少量1，2和3，4加成结构：反式1，485%；顺式1，410%；1，2、3，4结构不到5%。②CR虽为不饱和碳主链二烯类均聚型R，但其1，4结构中包含氯乙烯型结构，因有pπ共轭效应，使氯原子不活泼和C=C反应活性降低，而少量1，2结构所形成的烯丙基氯反应性大，提供活性氯可被取代进行M

8、eO硫化交