丁苯橡膠是最大的通用組成橡膠種類,也是最早完成工業(yè)化出產(chǎn)的橡膠之一。它是丁二烯與苯乙烯的無規(guī)共聚物。其物理組織功能,加工功能及制品的運用功能接近于天然橡膠,有些功能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良,可與天然橡膠及多種組成橡膠并用,廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫(yī)療用具及各種橡膠制品的出產(chǎn)等范疇。
丁苯橡膠按其組成辦法一般分為乳液聚合丁苯橡膠(簡稱乳聚丁苯橡膠,ESBR)和溶液聚合丁苯橡膠(簡稱溶聚丁苯橡膠,SSBR),乳聚丁苯橡膠是自由基聚合,自工業(yè)化出產(chǎn)以來,已過其鼎盛時期,出產(chǎn)技能老練,產(chǎn)品質(zhì)量安穩(wěn),種類牌號齊全。溶聚丁苯橡膠選用陰離子活性聚合,具有分子量散布窄、順式含量高、耐磨功能優(yōu)異、翻滾阻力小,解決了順丁橡膠存在的抗?jié)窕郧泛玫膯栴},是輪胎面膠抱負(fù)的資料。其展開正處于穩(wěn)步上升階段。
1 丁苯橡膠的組成技能展開
1.1 乳聚丁苯橡膠的組成技能展開
ESBR的出產(chǎn)技能在20時代后期逐步老練,爾后對工藝又進(jìn)行了不斷的改進(jìn),并朝著設(shè)備大型化方向展開,自動化控制水平有了顯著的前進(jìn),而且己到達(dá)適當(dāng)先進(jìn)的水平。
ESBR在前進(jìn)聚合反響的單體轉(zhuǎn)化率、節(jié)能降耗等方面取得了很大的展開,在解決ESBR翻滾阻力與抗?jié)窕δ苊軉栴},優(yōu)化產(chǎn)品功能,習(xí)慣市場需求等方面也得到了突破性展開。
美國Goodyear塑膠制品與橡膠公司不運用溶劑,用含有抗降解劑、金屬失活劑,光敏劑,增效劑,顏料,催化劑和/或促進(jìn)劑的官能化苯乙烯與含有2%~3%離子表面活性劑和平共處0%~70%增塑劑的丁二烯在0~25℃下進(jìn)行乳液共聚,制得含有酰氨基的官能化ESBR。日本Zeon公司經(jīng)過引入第三單體,開宣布一種生熱低且耐磨、可填充SiO2或炭黑、門尼粘度為10-200的ESBR。
日本JSR公司發(fā)明晰一種用兩步法聚合工藝出產(chǎn)中苯乙烯含量的ESBR新辦法。美國Xerox公司經(jīng)過將單體參加聚合釜,引發(fā)聚合,反響放熱后用慵懶氣體凈化反響器,并將聚合溫度升到規(guī)定值的辦法,制取了剩余單體含量低的ESBR。日本三菱化成公司用自由基引發(fā)劑和慣例乳液聚合助劑,用兩步聚合工藝制成了結(jié)合苯乙烯含量散布規(guī)劃寬、耐磨性和抗?jié)窕员葢T例的ESBR好的新式ESBR。日本Lion公司用二元酸雙酯作ESBR的軟化劑,以改進(jìn)膠料的低溫抓著性。日本住友橡膠工業(yè)公司將接枝有硅烷偶聯(lián)劑的SBR膠乳與一種化合物(如四乙氧基硅烷)混合,經(jīng)過溶膠凝膠化反響而制成一種高強度、高回彈率、低能耗的原位增強ESBR。
1.2 國內(nèi)外溶聚丁苯橡膠組成技能展開
20世紀(jì)50時代晚期,美國Philips公司選用鋰引發(fā)陰離子聚組成功地開發(fā)了SSBR,并于1964年完成了工業(yè)化出產(chǎn)。SSBR的工業(yè)化出產(chǎn)一般運用烷基鋰,首要是以丁基鋰作為引發(fā)劑運用烷烴或環(huán)烷烴為溶劑,醇類為終止劑,四氫呋喃為無規(guī)劑。但由于SSBR的加工功能較差,其使用并沒有得到較快的展開。70時代晚期,對輪胎的要求越來越高,對橡膠的結(jié)構(gòu)和功能也提出了更高的要求,加之聚合技能的前進(jìn),使SSBR得到較快的展開。
20世紀(jì)80時代初期,英國的Duniop公司和荷蘭的Shell公司經(jīng)過高分子設(shè)計技能共同開發(fā)了新的低翻滾阻力型SSBR產(chǎn)品。荷蘭Shell公司和登錄普輪胎公司共同開發(fā)了新式SSBR產(chǎn)品,日本組成橡膠公司與普利斯通公司共同開發(fā)了新式錫偶聯(lián)SSBR等第二代SSBR產(chǎn)品,這標(biāo)志著SSBR的出產(chǎn)技能己進(jìn)入了新的階段。
我國SSBR的開發(fā)較晚,1982年北京燕山石化公司研討院對正丁基鋰-四氫呋喃-環(huán)己烷系統(tǒng)的苯乙烯和丁二烯共聚進(jìn)行了小試研討,1984年進(jìn)行了放大實驗,1989年研發(fā)了一種新式節(jié)能SSBR,1kt級的工業(yè)設(shè)備開發(fā)成功,1996年北京燕山石化公司開發(fā)成功10kt級的SSBR出產(chǎn)線,并與有關(guān)單位協(xié)作,在汽車輪胎、自行車胎、膠鞋、雜品和改性瀝青等方面相繼進(jìn)行了使用研討。北京橡膠工業(yè)研討設(shè)計院對SSBR的根本物性、加工功能評估和硅膠混煉膠胎面配方等方面進(jìn)行了研討。
現(xiàn)在,SSBR己經(jīng)展開到了第三代,我的發(fā)達(dá)國家己經(jīng)開端研討第四代甚至第五代SSBR。而我國的SSBR出產(chǎn)還停留在榜首、二代之間,還有待于進(jìn)一步的深入研討,開發(fā)新種類,添加技能含量。
1.3 我國丁苯橡膠新技能的開發(fā)
近年來我國展開了許多丁苯橡膠科研開發(fā)與技能變革,大連理工大學(xué)化工學(xué)院與燕山石化研討院以正丁基鋰為引發(fā)劑組成了丁二烯-苯乙烯二嵌段共聚物,該共聚物與一般溶聚丁苯橡膠相比,不只具有杰出的物理機械功能,一起具有低翻滾阻力和高抗?jié)窕δ?;此外還選用由正丁基鋰和二乙烯基苯組成的多螯型引發(fā)劑及SnCl4偶聯(lián)劑等組成了具有寬相對分子質(zhì)量散布、高門尼粘度的溶聚丁苯橡膠,而且選用濕法充油制得了物理機械功能優(yōu)異的充油丁苯橡膠。蘭州石化公司石化研討院自行研發(fā)開宣布了粉末丁苯橡膠制備技能,并完成了中試放大,經(jīng)200t/a規(guī)劃的中實驗證明該技能凝集工藝平穩(wěn),進(jìn)程易于控制,產(chǎn)品功能安穩(wěn),重復(fù)性好,屬國內(nèi)首創(chuàng)技能,該技能使用于瀝青改性方面,具有摻混工藝簡略、易于渙散、改進(jìn)瀝青低溫功能的特色,并填補了國內(nèi)粉末丁苯橡膠改性瀝青范疇的空白。
別的,山東齊魯石化公司橡膠廠開發(fā)成功新一代環(huán)保型丁苯橡膠,這項產(chǎn)品己經(jīng)到達(dá)歐洲同類產(chǎn)品的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。其日試產(chǎn)能力為360噸,試出產(chǎn)完成之后的日出產(chǎn)能力將到達(dá)500噸,專家認(rèn)為,環(huán)保型丁苯橡膠的面世對于推動橡膠產(chǎn)品職業(yè)的環(huán)境保護(hù)具有重要意義。