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1、第10期周琼1橡胶配合加工技术讲座第7讲氯丁橡胶(CR)635橡胶配合加工技术讲座第7讲氯丁橡胶(CR)周琼(青岛化工学院266042)CR由氯丁二烯聚合而得,最早由美国成的,包括单体制造、配制、聚合、断链与终杜邦公司进行生产和销售,商品名为止、凝聚干燥和包装等步骤。Duprene,后改为Neoprene,其结构式为:(1)单体制造。氯丁二烯的单体生产方aCH2CCHCH2e法有两种,即乙炔法和丁二烯法。乙炔法是将乙炔气体通入氯化亚铜、氯化铵络盐的溶Cl液中,使之生成乙烯基乙炔(MVA),再降温其中反式21,4加成结构占85
2、%,分子链有线到20～50℃,与盐酸作用制得氯丁二烯。丁形、支化和交联3种结构,相对分子质量分布二烯法是利用石油裂解产物C4馏分中的丁很宽,在10万～20万之间,一般在-40℃左二烯经氯化得到1,42二氯丁烯和3,42二氯右发生玻璃化转变,70～90℃发生粘流化转丁烯,再使前者也异构化为3,42二氯丁烯,变。大部分CR分子链是线形结构,能够结脱氯化氢即得氯丁二烯。制得的氯丁二烯溪晶,具有较好的自补强性。分子链中含有极无色、活泼的液体,沸点为59.4℃,密度为性氯侧基,降低了双键电子密度,使双键的活230.9583Mg·m。性
3、下降,从而使CR具有良好的耐候性和耐(2)聚合。最初氯丁二烯的聚合是将精热氧老化性,同时氯侧基又使它兼有阻燃、耐制的单体加热到20～100℃进行本体聚合,介质等优良特性,广泛用于使用条件要求苛后改为溶液法聚合,现在都用乳液法聚合。刻的场合,如难燃输送带、耐热胶管、耐候性此法采用松香酸皂为乳化剂(3～5份)、过硫电线电缆护套等,同时也是SR粘合剂的主酸盐(0.2～1.0份)作引发剂,用硫黄(0.5～要品种,在SR行业中占有特殊地位。0.7份)、二硫化四甲基秋兰姆或硫醇作为调自从1931年杜邦公司生产CR以来,一节剂。具体步骤如
4、下:直到60年代世界各国才开始生产CR。我国①配制。将精制氯丁二烯经干燥、冷却分别于1957,1958和1960年在四川、山西和后,计量送入油相配制槽,按配方加入硫黄,青岛筹建CR合成加工厂,生产都采用电石溶解后加入松香配成油相。用软水、氢氧化乙炔法。钠、分散剂二萘间亚甲基磺酸钠配制水相。同时配制引发剂过硫酸钾溶液及终止剂溶1制备方法液。CR的制备方法是在Niewland(尼乌兰②聚合。将水相和油相在乳化槽中混合德)研究的基础上由CarothersH(卡洛斯)完乳化后,送入聚合釜,加引发剂溶液,在40℃左右进行聚合。2～2.
5、5h后,当转化率达到作者简介周琼,女,30岁。讲师。1992年毕业于青岛化工学院并获工学硕士学位。主要从事橡胶工程的教学89%时停止聚合。与科研工作。③终止。在胶乳中加入终止剂,将胶乳636橡胶工业1998年第45卷放到断链槽中,在碱性介质中终止,终点通过稳定性好,耐热性、加工性和填充性能均优于塑性控制。硫调节型。④凝聚与干燥。以上胶乳在凝聚剂氯化聚氯丁二烯分子内有线形、支化和交联钠、氯化钙作用下,橡胶呈小颗粒析出。经过3种结构的链,线形结构的分子链规整,容易洗涤、脱水、干燥、扑粉、切割和包装为成品。结晶,支化结构和交联结构
6、塑性小。根据产品的不同用途,在聚合过程中可2结构品种和性能调节相对分子质量的大小,相对分子质量大211结构的橡胶强渡高、弹性好、硬度大、流动性差。氯丁二烯在聚合过程中生成4种不同结反之,强伸性差、硬度小、流动性好而且容易构的产物,分别是:结晶。(1)1,4加成反式结构212品种其结构式如下:CR根据用途分为3类:H(1)通用型。有硫调节型(G型,又可分CH2C为A,B,C,D,E,F和G七个等级)和非硫调节型(W型)。CCH2(2)专用型。有粘接型(分通用型和粘接Cl专用型)和特殊用途型(如软型、膏状CR这种结构约占85%,
7、其链结构规整,含量越等)。高,结晶能力越强;(3)胶乳。有通用胶乳(包括硫调节型、(2)1,4加成顺式结构非硫调节型、复合调节型和非污染型)和特种其结构式如下:胶乳(有阳离子型、非离子型、溶剂型和水乳CH2CH2型等)。CC213性能CR的主要性能如下:ClH23密度1.15～1.25Mg·m这种结构约占10%,此链柔顺,使材料弹性介电常数75增大;-1导热系数0.18W·(m·K)(3)1,2加成结构折射率(25℃)1.4040其结构式如下:玻璃化温度-40℃Cl介电损耗因子0.203CH2C分解温度233～258℃CHC
8、H2门尼粘度[ML(1+4)100℃]45～120这种结构占1.5%左右,这种链上有叔烯丙结晶温度范围-35～+35℃基氯,很不稳定,是硫化时的活性点。其余的最佳结晶温度-10℃是3,4加成的产物。结晶相质量分数由于调节剂的不同,链的结构也不同。硫调节型一种是用硫黄作调节剂,分子内含有多硫
