合成單體:1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)、***(C6H5-CH=CH2)
英文名Polymerized Styrene Butadiene Rubber(SBR)
丁苯橡膠,簡(jiǎn)稱SBR,是Polymerized StyreneButadiene Rubber的縮寫。丁苯橡膠是橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品,是***大的通用合成橡膠品種,也是***早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的合成橡膠品種之一。
按聚合工藝,丁苯橡膠分為乳聚丁苯橡膠(ESBR)和溶聚丁苯橡膠(SSBR)。與溶聚丁苯橡膠工藝相比,乳聚丁苯橡膠工藝在節(jié)約成本方面更占優(yōu)勢(shì),***丁苯橡膠裝置約有75%的產(chǎn)能是以乳聚丁苯橡膠工藝為基礎(chǔ)的。乳聚丁苯橡膠具有良好的綜合性能,工藝成熟,應(yīng)用廣泛,產(chǎn)能、產(chǎn)量和消費(fèi)量在丁苯橡膠中均占首位。充油丁苯橡膠具有加工性能好、生熱低、低溫屈撓性好等優(yōu)點(diǎn),用于胎面橡膠時(shí)具有優(yōu)異的牽引性能和耐磨性,充油后橡膠可塑性增強(qiáng),易于混煉,同時(shí)可降低成本,提高產(chǎn)量。目前,世界上充油丁苯橡膠約占丁苯橡膠總產(chǎn)量的50-60%。
生產(chǎn)方法
乳聚丁苯橡膠,由丁二烯、***為主要單體,配以其他輔助化工原料,在一定工藝條件下,經(jīng)乳液法聚合首先生成丁苯膠漿,脫除膠漿中未轉(zhuǎn)化的單體后,再經(jīng)凝聚、干燥等工序而生產(chǎn)出產(chǎn)品膠。
溶聚丁苯橡膠,由丁二烯、***為主要單體,在烴類溶劑中,采用有機(jī)鋰化合物作為引發(fā)劑,引發(fā)陰離子聚合制得的聚合物膠液,加入***劑等助劑后,經(jīng)凝聚、干燥等工序而生產(chǎn)出產(chǎn)品膠。
乳聚丁苯橡膠
乳聚丁苯橡膠是合成橡膠中消費(fèi)量***大的膠種,乳聚丁苯橡膠產(chǎn)品分為通用品種和特殊品種兩大類。 通用品種有1000、1500、1600、1700、1800和1900 共計(jì)6個(gè)系列, 其牌號(hào)多達(dá)數(shù)百種。特殊品種包括液體丁苯橡膠、高***丁苯橡膠、丁苯吡橡膠和羧基丁苯橡膠等。
SBR-1502是通用非污染型軟乳聚丁苯橡膠的***典型品種,其性能與SBR-1500相當(dāng),有良好的拉伸強(qiáng)度、耐磨耗和屈撓性能。SBR-1502廣泛用于顏色鮮艷和淺色的橡膠制品,如輪胎胎側(cè)、透明膠鞋、膠布、***制品和其他一般彩色制品等。
溶聚丁苯橡膠具有耐磨、耐寒、生熱低、收縮性低、色澤好、灰分少、純度高以及硫化速度快等優(yōu)點(diǎn),兼具有滾動(dòng)阻力小,抗?jié)窕院湍湍バ阅軆?yōu)異等優(yōu)點(diǎn),在輪胎工業(yè),尤其是綠色輪胎、防滑輪胎、超輕量輪胎等高性能輪胎中具有廣泛的應(yīng)用。另外,由于溶聚丁苯橡膠具有觸感好、耐候性好、回彈性好以及***變形小等優(yōu)點(diǎn),可用于制作雨衣、氈布、風(fēng)衣及氣墊床等,還可制作發(fā)泡均勻、結(jié)構(gòu)致密的海綿材料。溶聚丁苯橡膠由于其良好的輥筒操作性、壓延性、耐磨性以及高填充性,還廣泛地用于制鞋業(yè),用它制作的鞋,具有色澤鮮艷、觸感良好、表面光滑、花紋清晰、不易走型以及硬度適中等特點(diǎn)。與乳聚丁苯橡膠相比,溶聚丁苯橡膠具有生產(chǎn)裝置適應(yīng)能力強(qiáng)、膠種多樣化、單體轉(zhuǎn)化率高、排污量小、聚合助劑品種少等優(yōu)點(diǎn),是目前***研究開發(fā)和生產(chǎn)的新型合成橡膠品種之一,開發(fā)利用前景十分廣闊。
按照聚合方式,溶聚丁苯橡膠的聚合工藝主要有間歇聚合工藝和連續(xù)聚合工藝兩種。按溶劑回收方式可分為直接干燥法和濕法(汽提)干燥法兩種。間歇工藝操作靈活性大,不同牌號(hào)之間切換靈活。與間歇工藝相比,連續(xù)工藝物耗能耗低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,代表了溶聚丁苯橡膠等鋰系高聚物合成工藝的發(fā)展方向。隨著溶聚丁苯橡膠市場(chǎng)需求量的不斷增加,更具經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的連續(xù)聚合技術(shù)在溶聚丁苯橡膠的生產(chǎn)中的地位將變得越來越重要。
溶聚丁苯橡膠***早由美國Phillips公司于1964年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,F(xiàn)irestone公司于1969年也實(shí)現(xiàn)溶聚丁苯橡膠的工業(yè)化。同期Shell化學(xué)公司也成功推出鋰系催化劑制備的嵌段共聚物,并實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。這一時(shí)期的溶聚丁苯橡膠產(chǎn)品被稱為***代溶聚丁苯橡膠[1] 。***代溶聚丁苯橡膠分子鏈規(guī)整性好,產(chǎn)品在耐磨性、回彈性、生熱與滯后損失方面均較乳聚丁苯橡膠優(yōu)異,但加工性能與抗?jié)窕阅懿患?,從根本上限制了其?yīng)用。
20世紀(jì)70年代后期,通過對(duì)產(chǎn)品乙烯基含量和***單體序列分布的調(diào)整,結(jié)合分子鏈端改性技術(shù)的應(yīng)用,產(chǎn)生了第二代溶聚丁苯橡膠[2] 。第二代溶聚丁苯橡膠兼顧了橡膠的滾動(dòng)阻力和抗?jié)窕?,更好地滿足輪胎節(jié)能和安全要求。
20世紀(jì)80年代,集成橡膠的概念被No***iek提出,通過分子設(shè)計(jì),對(duì)溶聚丁苯橡膠分子鏈的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,使橡膠材料相互矛盾的幾個(gè)性能集中于同一個(gè)分子鏈中,***大限度地提高橡膠的綜合性能。集成橡膠產(chǎn)品通常被稱作第三代溶聚丁苯橡膠[3] 。第三代溶聚丁苯橡膠的特點(diǎn),一是在溶聚丁苯橡膠大分子鏈中引入異戊二烯鏈段,二是通過分子鏈結(jié)構(gòu)調(diào)整制成含有漸變式序列結(jié)構(gòu)的嵌段型溶聚丁苯橡膠。更好滿足輪胎胎面膠對(duì)低溫性、抗?jié)窕约鞍踩缘囊蟆?/div>