氯丁橡胶

氯丁橡胶材料
       氯丁橡胶材料
  氯丁橡胶,又称氯丁二烯橡胶,是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。氯丁橡胶,由杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯于1930年4月17日首先制得,杜邦于1931年11月公开宣布已经发明氯丁橡胶,并于1937年正式推向市场,使氯丁橡胶成为第一个实行工业化生产的合成橡胶品种。

氯丁橡胶性能

  氯丁橡胶具有良好的综合物理、力学性能,同时还具有耐热、耐臭氧、耐天候老化、耐燃、耐油以及粘合性好等特点,所以,在业内被称为多功能橡胶。
  一、氯丁橡胶的优点
  氯丁橡胶的结晶性较强,自补强性能好,分子间作用力大,在外力作用下分子间不易产生滑脱。因此,该橡胶有与天然橡胶相接近的物理、力学性能,其纯胶硫化后的拉伸强度、扯断伸长率甚至还高于天然橡胶,用炭黑补强的氯丁硫化胶,其拉伸强度、扯断伸长率则接近于天然橡胶。其他方面的性能,如回弹性、抗撕裂性氯丁橡胶仅次于天然橡胶而优于一般合成橡胶,其耐磨性也接近于天然橡胶。
  在耐热、耐臭氧、耐天候老化性能方面,其耐热性与丁腈橡胶相当,可在150℃下短期使用,在90~110℃范围内的使用时间可达4个月之久;耐臭氧、耐天候老化性仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶,远优于其他通用橡胶;耐化学腐蚀性及耐水性优于天然橡胶丁苯橡胶(但对氧化性强的物质,其抗耐性差)。
  氯丁橡胶的耐油性、耐非极性溶剂性均良好,仅次于丁腈橡胶而优于其他通用橡胶。除芳香烯类和卤代烯类油外,氯丁橡胶在其他非极性溶剂中都很稳定,其硫化胶仅有微小的溶胀。此外,该橡胶的气密性也很好,仅次于丁基橡胶,比天然橡胶的气密性大5~6倍。
  氯丁橡胶在燃烧时能够释放出起阻燃作用的氯化氢,因此,虽然遇火可以燃烧,一旦切断火源则立即自行熄灭。该橡胶的耐延燃性在通用橡胶中是最好的。由于氯丁橡胶具有良好的粘接性能,所以被广泛地用作胶粘剂。氯丁橡胶系胶粘剂占合成橡胶类胶粘剂的80%左右,其特点是粘接强度高、应用范围广、耐老化、耐化学腐蚀、耐油、具有弹性且使用方便(一般不需进行硫化)。
  二、氯丁橡胶的缺点
氯丁橡胶制品
          氯丁橡胶制品
  氯丁橡胶耐寒性差(低温使用范围一般不低于-281)、电绝缘性差、在加工时对工艺温度敏感(当塑、混炼温度超过弹性态温度时会产生粘辊现象,给操作带来困难)。由于其结晶倾向性大,胶料经长期放置后会逐渐硬化,致使粘着性下降、给成形加工造成困难(W型氯丁橡胶尤甚)。
  氯丁橡胶的储存稳定性较差,会出现塑性下降、硬度增大、焦烧时间缩短、硫化速度加快等现象,即在加工工艺中表现为胶料的流动性下降、粘合性趋劣、压出胶坯及半成品表面粗糙、易于焦燃,严重时会导致胶料报废。氯丁橡胶的储存稳定性因其品种的不同而差别很大,0型氯丁橡胶在30℃条件下,储存时间不超过10个月, 但双型的储存时间则可达40个月之久。

氯丁橡胶应用

  氯丁橡胶可用来制造轮胎胎侧、耐热运输带、耐油耐化学腐蚀的胶管、容器衬里、垫圈、胶板、胶辊、汽车拖拉机配件、电线和电缆的包皮胶层、橡胶水坝、各类密封条、有阻燃要求的橡胶制品及专用型制品(如耐高温、增硬和粘接剂等产品)。  1、CR122型氯丁橡胶:传动带、运输带、电线电缆、耐油胶板、耐油胶管、密封材料等橡胶制品。
  2、CR232型氯丁橡胶:电缆护套、耐油胶管、橡胶密封件、粘合剂等。
  3、CR2441 2442型氯丁橡胶:粘合剂生产的原料,用于金属、木材、橡胶、皮革等材料的粘接。
  4、CR321 322型氯丁橡胶:电缆、胶板、普通和耐油胶管、耐油胶靴、导风筒、雨布、帐蓬等。

氯丁橡胶的分类

氯丁橡胶手套
        氯丁橡胶手套
  一、根据制法及用途分类:
  1、通用型:硫调型、非硫调型;
  2、专用型:粘结型、特殊用途性;
  3、氯丁胶乳:通用胶乳、特殊胶乳。
  二、按其性能和用途可分为:
  1、 硫磺调节型(G型):该型橡胶是以硫磺作为其相对分子质量的调节剂,秋兰姆作为稳定剂。由于结构比较规整,可供一般橡胶制品使用,属于通用型。
  2、非硫磺调节型(W型):该型橡胶在聚合时,用十二碳硫醇作相对分子质量的调节剂,故又称为硫醇调节型氯丁橡胶。由于其分子主链中不含多硫链,所以储存稳定性较好。与0型相比,其优点是在加工过程中不易焦烧、不易粘辊,操作工艺性好,硫化胶具有良好的耐热性和较低的压缩变形。但该型橡胶的结晶性较大,成形时自粘性差,硫化速度较慢。
  3、粘接型:该型橡胶广泛地用作胶粘剂。
  4、其他特殊用途型:这一类型是指专门用于耐油、耐寒或其他特殊用途的氯丁橡胶(如氯苯橡胶、氯丙橡胶等)。

氯丁橡胶的结构

  硫调型氯丁橡胶也称为通用型或G型。由于它在合成时用硫黄及秋兰姆做调,所以分子链中有多硫键。而非硫调型也称W型,制造时用硫醇做调节剂分子链中不含硫黄
  氯丁橡胶的微观结构主要决定于聚合温度,聚合温度低时则反式1,4-结构多,分子规整性高,结晶度高,分子量大的部分含量高,分子量低部分含量低。
  氯丁橡胶的结晶能力高于天然橡胶顺丁橡胶丁基橡胶。因为它的大分子链上主要含钒是1,4-结构,像古塔波胶那样,是反式1,4-结构结晶。结晶程度对于橡胶的加工及应用都有重要的影响,一般未硫化橡胶在长期存放后,便会产生结晶,硬度增加。硫化胶在-5~21℃间也能产生结晶,0℃以下很快产生结晶,升温会可逆地熔晶。根据用途不同,可以通过聚合条件等调整合成出不同结晶能力的橡胶。国产氯丁橡胶结晶能力分为四个等级:微、低、中、高;国外分五个等级:小、中小、中、大、极大。结晶能力微及小的一般是氯丁二烯与其它单体的共聚物,硫调型者结晶能力低,非硫调型者结晶能力中等。CR2481、CR2482、AC、AD等粘接型的结晶能力高。
  氯丁橡胶结构中的双键及氯原子均不够活泼,不易发生化学反应。其硫化反应活性及氧化反应活性、臭氧化反应活性均比天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶低。它不能用一般硫黄硫化体系硫化。而耐老化性、耐臭氧老化性比一般不饱和橡胶好得多。  

CR122型氯丁橡胶

氯丁橡胶潜水料
   氯丁橡胶潜水料
  一、性质
  CR122型氯丁橡胶呈米黄色或浅棕色片状或块状物,不含滑石粉外的机械杂质,无焦烧粒子。具有良好的物理机械性能,耐日光、臭氧老化,耐候性,耐化学试剂,耐油,不延燃及较好的电性能等特性。CR232 型氯丁橡胶呈米黄色片状或块状物,不含滑石粉外的机械物质,无焦烧粒子。贮存稳定性特优,其加工性能及其安全性均优异,它的制品除具有耐日光、臭氧老化、耐油和化学试剂、耐延燃等特性之外,选具有良好的耐热性能和较低的压缩变形。但其硫化速度较慢,需通过调整硫化体系解决。CR2441 2442 型氯丁橡胶为乳白至淡棕色块状物,不含滑石粉以外的机械杂质。结晶速度快,内聚力强,具有较高粘合强度,并有优良的耐臭氧、耐气候、耐油脂和不延燃等特性。CR321 322型氯丁橡胶一般为米黄色片状或块状物,无滑石粉以外的机械杂质,无焦烧粒子。具有良好的物理机械性能和耐日光、臭氧老化,耐候性,耐化学试剂,耐油,不延燃,气密性、耐曲扰性。电绝缘性、其抗撕强度比CR121型更优异。本品工艺性能好,易于塑炼、混炼和挤出成型,制品表面光滑,外观质量好。此外,还具有良好的加工安全性。
  二、制备方法
  氯丁二烯经乳液自由基聚合制得的合成橡胶,生产工艺多采用间歇聚合。以硫黄-秋兰姆或硫醇作分子量调节剂,聚合温度为40-600℃,转化率在90%左右。
  三、用途
  CR122型氯丁橡胶可用于电线、电缆、耐油胶板、胶管、输送带、传动带、橡胶密封材料等橡胶制品的制造。此外CR122型氯丁橡胶属污染型通用氯丁橡胶,它特别适用于彩色或浅色橡胶制品的生产。CR232 型氯丁橡胶可用于生产耐油胶管胶、电缆护套、橡胶密封件等,选广泛用于粘合剂制造。CR2441 2442 型氯丁橡胶是粘接剂生产的基本原料。其制剂用于橡胶、皮革、木材、金属等材料的粘合。CR321 322型氯丁橡胶广泛应用于制造各种电缆、氯丁布电线、普通和耐油胶管、胶板、导风筒,各种输送带、传送带,帐篷布、雨布、耐油胶靴,各种橡胶密封件、农用胶囊气垫,救生艇等。CR322更适用于各种彩色或浅色制品。