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思齊橡膠百科-丁基橡膠介紹

來(lái)源: https://baike.baidu.com 發(fā)布日期: 2021.09.27


思齊橡膠百科-丁基橡膠介紹

、丁基橡膠定義


丁基橡膠是合成橡膠的一種,由異丁烯和少量異戊二烯合成。一般被應用于制作輪胎。在建筑防水領(lǐng)域,丁基橡膠以環(huán)保的名號已經(jīng)全面普及代替瀝青。


丁基橡膠是合成橡膠的一種,由異丁烯和少量異戊二烯合成。制成品不易漏氣,一般用來(lái)制造輪胎。丁基橡膠是異丁烯和異戊二烯的共聚物,它在1943年投入工業(yè)生產(chǎn)。


丁基橡膠,簡(jiǎn)稱(chēng)IIR,是Isobutylene Isoprene Rubber的縮寫(xiě)。具有良好的化學(xué)穩定性和熱穩定性,最突出的是氣密性和水密性。它對空氣的透過(guò)率僅為天然橡膠的1/7,丁苯橡膠的1/5,而對蒸汽的透過(guò)率則為天然橡膠的1/200,丁苯橡膠的1/140。因此主要用于制造各種內胎、蒸汽管、水胎、水壩底層以及墊圈等各種橡膠制品。


1943年,美國埃索化學(xué)公司首先實(shí)現了工業(yè)化生產(chǎn)。此后,加拿大、法國、蘇聯(lián)等也相繼實(shí)現了丁基橡膠的工業(yè)化生產(chǎn)。80年代初,世界丁基橡膠生產(chǎn)能力約為650kt,占合成橡膠總產(chǎn)量約5%。


丁基橡膠自實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái),原料路線(xiàn)、生產(chǎn)工藝以及聚合釜的結構形式一直變化不大,一般采用氯甲烷作稀釋劑,三氯化鋁作催化劑,控制這兩者的用量可以調節單體的轉化率。根據產(chǎn)品不飽和度的等級要求,異戊二烯的用量一般為異丁烯用量的1.5%~4.5%,轉化率為 60%~90%。聚合溫度維持在-100℃(采用乙烯及丙烯作冷卻劑)。丁基橡膠的聚合是以正離子反應進(jìn)行的,反應溫度低,速度快,放熱集中,且聚合物的分子量隨溫度的升高而急劇下降。因此,迅速排出聚合熱以控制反應在恒定的低溫下進(jìn)行,是生產(chǎn)上的主要問(wèn)題。聚合釜(見(jiàn)圖)采用具有較大傳熱面積并裝有中心導管的列管式反應器。操作時(shí)借下部攪拌器高速旋轉,增大內循環(huán)量,從而保證釜內各點(diǎn)溫度均勻。


為改善丁基橡膠共混性差的缺點(diǎn),1960年以來(lái)出現了鹵化丁基橡膠。這種橡膠是將丁基橡膠溶于烷烴或環(huán)烷烴中,在攪拌下進(jìn)行鹵化反應制得。它含溴約 2%或含氯1.1%~1.3%,分別稱(chēng)溴化丁基橡膠和氯化丁基橡膠。丁基橡膠鹵化后,硫化速度大大提高,與其他橡膠的共混性和硫化性能均有所改善,粘結性也有明顯提高。鹵化丁基橡膠除有一般丁基橡膠的用途外,特別適用于制作無(wú)內胎輪胎的內密封層、子午線(xiàn)輪胎的胎側和膠粘劑等。


二、丁基橡膠生產(chǎn)方法

淤漿法:淤漿法是以氯甲烷為稀釋劑,以H2O-AlCl3為引發(fā)體系,在低溫(-100℃左右)下將異丁烯與少量異戊二烯通過(guò)陽(yáng)離子聚合制得的。


溶液法:傳統的淤漿法合成丁基橡膠生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟,但由于聚合反應溫度低,制冷設備龐大,聚合釜連續運轉周期短,能耗高(1kg膠能量消耗約35~55MJ)。為了能提高反應溫度,對用溶液法合成丁基橡膠進(jìn)行了大量的研究。

三、丁基橡膠優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn)
氣密性好。它還能耐熱、耐臭氧、耐老化、耐化學(xué)藥品,并有吸震、電絕緣性能。對陽(yáng)光及臭氧具良好的抵抗性,可暴露于動(dòng)物或植物油或是可氧化的化學(xué)物中。
缺點(diǎn)
丁基橡膠的缺點(diǎn)主要包括:
第一,硫化速度慢,與天然橡膠等高不飽和橡膠相比,其硫化速度慢3倍左右,需要高溫或長(cháng)時(shí)間硫化;
第二,互粘性差,須借助于增粘劑、增粘層改善與其它橡膠的粘合, 且粘合力較低;
第三,與其它橡膠相容性差,一般僅能與乙丙橡膠和聚乙烯等并用;
第四,與補強劑之間作用弱,與不飽和橡膠相比,丁基橡膠與補強劑之間作用較弱, 需要進(jìn)行熱處理或使用添加劑,以增加橡膠的補強作用, 提高拉伸強度、定伸應力、彈性、耐磨和電絕緣性能等。
以上缺點(diǎn)限制了丁基橡膠的使用用途,也不建議與石油溶劑,膠煤油和芳氫同時(shí)使用。

四、丁基橡膠用途
制作各種輪胎的內胎、無(wú)內胎輪胎的氣密層、各種密封墊圈,在化學(xué)工業(yè)中作盛放腐蝕性液體容器的襯里、管道和輸送帶,農業(yè)上用作防水材料。

2005年,中國丁基橡膠消費量近15萬(wàn)噸,國產(chǎn)丁基橡膠不足3萬(wàn)噸,80%依靠進(jìn)口,從1999年至2004年,進(jìn)口量年均增長(cháng)率達26.9%。由于,國際石油市場(chǎng)價(jià)格不斷上升,丁基橡膠價(jià)格也不斷攀升。近幾年來(lái)丁基橡膠的價(jià)格由15000元/T左右,上升呈現在的32000元/T以上。而丁基橡膠制品的價(jià)格雖然有所上升,但整體算價(jià)格上升幅度不超過(guò)30%,遠遠趕不上丁基橡膠價(jià)格成倍的上升。所以很多使用丁基橡膠的企業(yè)把目光轉向了丁基橡膠的最佳替代產(chǎn)品――丁基再生橡膠。


思齊橡膠百科欄目下期預告《思齊橡膠百科-聚氨酯橡膠》敬請關(guān)注;

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